DE3214870C2 - Schalter - Google Patents

Abstract

Ein Schalter mit einer von Hand zu betätigenden, entgegen der Kraft einer Rückstellfeder in der Einschaltstellung zu haltenden Drucktaste (1) weist zusätzlich zu der Drucktaste (1) ein relativ zu ihr bewegbar im Schaltergehäuse (2) geführtes Schalterbetätigungsglied (4) auf, an dem eine andererseits am Schaltergehäuse (2) abgestützte Rückholfeder (5) angreift. Ein mittels der Drucktaste (1) steuerbares Verriegelungsglied (15) nimmt in der Einschaltstellung der Drucktaste (1) und des Schalterbetätigungsgliedes (4) eine nur letzteres in dieser Stellung verriegelnde Position ein. Ferner ist es zwangsläufig durch eine Bewegung der Drucktaste (1) gegen deren Ausschaltstellung hin in seine Entriegelungsstellung bewegbar.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schalter mit einer von Hand zu betätigenden, entgegen der Kraft einer Rückstellfeder in der Einschaltstellung zu haltenden Drucktaste und einem relativ zur Drucktaste und mittels ihr entgegen der Kraft einer andererseits am Schaltergehäuse abgestützten Feder bewegbaren Schalterbetätigungsglied, das in der Einschaltstellung der Drucktaste verriegelt und durch eine Bewegung der Drucktaste gegen deren Aussehallstcllung hin cntriegelbar ist.

Solche Schalter sind bereits bekannt (DE-OS 29 48 432), wobei dort in der Einschaltstellung nur die zur Kompensation der Kraft der Rückstellfeder erforderliche Kraft auf die Drucktaste ausgeübt zu werden braucht, die relativ gering sein kann. Erreicht wird dies dadurch, daß jeder der Kontaktfedern, die je eines der beweglichen Xontaktstücke tragen und durch eine Bewegung quer zur Bewegungsrichtung der Drucktaste von einer ersten Schaltstellung in eine zweite Schaltstellung bewegbar sind, je eine Kugel als Schalterbetätigungsglied zugeordnet ist. Diese an der zugeordneten Kontaktfeder anliegenden Kugeln liegen in je einem Durchbruch der Wandung eines Führungskanals für die Drucktaste und ragen in der einen Schaltstellung ein Stück weit in diesen Führungskanal hinein. Bei einer Betätigung der Drucktaste schiebt diese die Kugeln aus dem Führungskanal hinaus. Dabei kommen die Kugeln in Anlage an die Außenmantelfläche des im Führungskanal liegenden Teils der Drucktaste, wodurch die Ku-

AO geln in dieser Schaltstellung des Drucktastenschalters verriegelt werden, ohne eine Kraft auf die Drucktaste im Sinne von deren Bewegungsrichtung auszuüben. Der Vorteil, daß auf die betätigte Drucktaste nur die Kraft der Rückstellfeder wirkt, läßt sich aber nur dann erreichen, wenn die durch die Kugeln gebildeten Schalterbetätigungsglieder quer zur Bewegungrrichtung der Drucktaste bewegbar sind. Dies schränkt die Konstruklionsmöglichkeiten des Schalters ein. Außerdem hängt dort die Schaltgeschwindigkeit, d. h. die Bewegung, mit der der Schalter geöffnet wird, von der Geschwindigkeit ab, mit der die Drucktaste in die Ausschaltstellung bewegt wird, weil die beiden Kugeln nur in dem Maße in den Führungskanal für die Drucktaste eintreten können, in dein die Drucktaste den Kugeln den Weg freigibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalter der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die konstruktiven Ausbildungsmöglichkeiten erweitert werden, insbesondere die Bewegung des Schalterbetätigungsgliedes in jeder gewünschten Richtung er-

bo folgen kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs I angegebenen Mittel gelöst.

Dadurch ergibt sich auch der Vorteil, daß die Schaltgeschwindigkeit beim öffnen des Schalters von der Gc-

d^r> sehwindigkeil entkoppelt werden kann, mit der die Drucktaste in ihre AusschaltstelWmg bewegt wird. Daher läßt sich das im Hinblick auf die erreichbare Schaltleistung wichtige sprunghafte öffnen des Schalters ohne

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zusätzliche Maßnahmen, insbesondere ohne ein zusätzliches Sprungschahwerk, erreichen. Die Sprungcharakteristik beim Übergang vom eingeschalteten in den ausgeschalteten Zustand ist auch dann von Vorteil, wenn aus Sicherheitsgründen der Antrieb eines Gerätes beim öffnen des Schalters nicht nur abgeschaltet, sondern auch zum Zwecke der Abbremsung kurzgeschlossen werden soll. Das Kurzschließen erfolgt nämlich dann mit Sicherheit so rasch, daß der für eine ausreichende Bremswirkung erforderliche Restmagnetismus des Motors noch vorhanden ist Bei dem beschriebenen Schalter ist ferner die Knackstörung gering, so daß vor allem dann, wenn der Schalter dreipolig ausgebildet ist, was im Hinblick auf die relativ geringe Betätigungskraft der Drucktaste ohne weiteres möglich ist, die Funkentstörung erheblich erleichtert ist Das Verriegelungsglied kann nicht zu einer ungewollten Beibehaltung des Einschaltzustandes führen, weil es zwangsläufig durch eine Bewegung der Drucktaste gegen deren Ausschaltstellung hin in seine Entriegelungsstellung bewegt wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform liegt diejenige Stellung der Drucktaste, in welcher letztere das Verriegelungsglied aus seiner Verriegelungsstellung heraus in seine Entriegelungsstellung bringt, zwischen der Einschaltstellung und der Ausschaltstellung der Drucktaste. Die Drucktaste kann dann von der Einschaltstellung aus ein Stück weit gegen die Ausschaltstellung bewegt werden, ohne daß der Schalter geöffnet wird. Geringfügige Bewegungen der Drucktaste, wie sie bei einer längeren Betätigungszeit auftreten können, führen dann nichi zu einer Änderung des Schaltzustandes des Schalters. Außerdem nimmt mit zunehmender Entfernung der Drucktaste von ihrer Einschaltstellung die zu kompensierende Kraft der Rückstellfeder ab, wodurch die noch aufzubringende Betätigungskraft weiter reduziert wird. Eine konstruktiv besonders einfache Ausgestaltung dieser Lösung ist Gegenstand des Anspruchs 6.

Im folgenden sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. I einen unvollständig dargestellten Längsschnitt des ersten Ausführungsbeispiels im ausgeschalteten Zustand;

F i g. 2 einen unvollständig dargestellten Längsschnitt des ersten Ausführungsbeispiels im eingeschalteten Zustand;

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie Ill-Ill der Fig. 1;

F i g. 4 einen unvollständig dargestellten Längsschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels im ausgeschalteten Zustand;

F i g. 5 einen unvollständig dargestellten Längsschnitt des zweiten Ausführungsbeispiels im eingeschalteten Zustand.

Ein Schalter für ein Elektrohandwerkzeug, beispielsweise eine Heckenschere, weist eine mit einem oder zwei Fingern einer Hand betätigbare Drucktaste 1 auf, die längsverschiebbar in dem aus Kunststoff bestehenden Gehäuse 2 verschiebbar geführt ist. An den in der Ausschaltstellung im wesentlichen aus dem Gehäuse 2 herausragenden Tastenkopf schließen sich zwei plattenförmige, in parallelen Ebenen liegende Wangen 3 an. Zwischen diesen Wangen 3 ist ein im wesentlichen blockförmiges Betätigungsglied 4 angeordnet, das wie die Drucktaste ein Kunststoffspritzteil ist und sowohl relativ zur Drucktaste als auch relativ zum Gehäuse 2 in der Bewegungsrichtung der Drucktaste I verschiebbar im Gehäuse 2 geführt ist. Eine als vorgespannte Schraubenfeder ausgebildete Rückholfeder 5, die in einen Längskanal 6 des Bclätigungsgliedes eingreift, stützt sich einerseits am Betätigungsglied 4 und andererseits am Boden des Gehäuses 2 ab. Sie wird deshalb bei einer Bewegung des Betätigungsgliedes 4 gegen den Gehäuseboden hin, was der Einschaltbewegung entspricht, verstärkt gespannt. Parallel zur Rückholfeder 5 ist eine ebenfalls als vorgespannte Schraubenfeder ausgebildete Rückstellfeder 7 angeordnet, deren eines Ende einen an das Betätigungsglied 4 angeformten und in den hohlen Innenraum der Drucktaste 1 ragenden Zapfen 8 übergreift und deren anderes Ende an der Drucktaste abgestützt ist, die an dieser Stelle einen in die Rückstellfeder 7 eingreifenden Vorsprung aufweist.

Da der Schalter als dreipoliger Wechsler ausgebildet ist, trägt das Betätigungsglied 4 zwischen vier hohlzylindrischen Vorsprüngen 9 je eine Kontaktbrücke 10. Wie die Fig. ΐ und 2 zeigen, bestehen diese gleich ausgebildeten Kontaktbrücken 10 aus je zwei übereinanderliegenden Kontaktfedern, die an ihrem einen Ende fest miteinander und mit zwei Kontaktkuppen 11 verbunden sind, zwischen denen dieses Ende der Kontaktbrücke liegt. Jedes dieser Kontaktbrückenenden ragt zwischen zwei feste Kontaktstücke 12. In der Ausschaltstellung liegt jeweils die in Fig. 1 nach oben weisende Kontaktkuppe 11 am oberen der beiden dieser Kontaktbrücke zugeordneten festen Kontaktstück 12 an, während in der Einschaltstellung die nach unten weisende Kontaktkuppe an dem ihr zugekehrten, unteren Kontaktstück anliegt. Das andere Ende jeder der Kontaktbrücken 10 wird durch das freie Ende der beiden Kontaktzungen gebildet, die auf der der anderen Zunge zugekehrten Seite eine Kontaktkuppe 13 tragen. Zwischen diese beiden Kontaktkuppen 13 jeder Kontaktbrücke 10 ragt je ein zweites festes Kontaktstück 14, das ständig von der einen oder anderen Zunge der Kontaktbrücke, also unabhängig von der Stellung des Betätigungsgliedes 4, kontaktiert wird.

Um das Bctätigungsglied 4 in der in F i g. 2 dargestellten Einschaltstellung festhalten zu können, ohne mit der Drucktaste sowohl die Kraft der Rückstellfeder als auch diejenige der Rückhohlfeder und die Kontaktkräfte voll kompensieren zu müssen, ist eine Verriegelungseinrichtung vorgesehen, die als Verriegelungselement 15 ;inen zylindrischen, im Ausführungsbeispiel aus Metall bestehenden Stab aufweist. Für den Durchtritt des Stabes durch das Betätigungsglied 4 ist dieses mit einem Durchbruch 16 versehen, welcher die Form eines rechteckförmigen Querschlitzes hat. Die in der Bewegungsrichtung des Betätigungsgliedes 4 gemessene Weite des Durchbruchs 16 ist an dem Durchmesser des Verriegelungselementes 15 angepaßt, so daß dieses sich im wesentlichen nur quer zur Bewegungsrichtung des Betätigungsgliedes 4 relativ zu letzterem im Durchbruch 16 verschieben läßt. Die beiden Enden des Verriegelungselementes 15 greifen, wie insbesondere Fig.3 zeigt, in je eine im Gehäuse 2 vorgesehene Führung 17 ein. Diese beiden spiegelbildlich gleich ausgebildeten und angeordneten Führungen 17 werden durch zwei L-förmige, nutanige Vertiefungen gebildet, deren längerer Schenkel sich, wie die F i g. 1 und 2 zeigen, in der Bewegungsrichtung des Bctätigungsgliedes erstreckt, während der kürv.ere Schenkel zur Bildung je einer Raste 17' für das Verriegelungselement 15 sich quer zur Bewegungsrichtung des Betätigungsgliedes 4 erstreckt. Befinden sich

b5 die Enden des Verriegelungselementes 15 in dem sich in der Bewegungsrichtung des Betätigungsgliedes 4 erstreckenden Abschnitt der Führungen 17, dann kann das Betätigungsglied 4 von der in F i g. 1 dargestellten Aus-

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schaltstellung in die in F i g. 2 dargestellte Einschaltstellung und umgekehrt bewegt werden. Dieser Abschnitt der beiden Führungen 17 hat deshalb eine entsprechende Länge. Liegen hingegen die beiden Enden des Verriegelungselementes 15 in den beiden Rasten 17', was der Fall ist, wenn sich das Betätigungsglied 4 in der Einschaltstellung befindet, dann ist das Betätigungsglied 4, abgesehen von dem geringen Spiel des Verriegelungselementes 15 in den Rasten 17', formschlüssig gegen eine Bewegung in seiner Verschiebungsrichtung und damit auch gegen eine Bewegung in die Ausschaltstellung gesichert. Das Verriegelungselement 15 nimmt deshalb in seiner Verriegelungsstellung sowohl den Kontaktdruck als auch die Kraft der Rückholfeder 5 vollständig auf und hält damit diese Kräfte von der Drucktaste i fern. Auf diese braucht deshalb in der Einschaltstcllung nur eine der Kraft der Rückstellfeder 7 entsprechende Kraft aufgebracht zu werden, welche im Ausführungsbeispiel nur etwa ein Drittel der Kraft beträgt, welche das Verriegelungselement 15 aufnimmt und in das Gehäuse 2 einleitet. Im Ausführungsbeispiel ist die vom Verriegelungselement in der Verriegelungsstellung aufzunehmende Kraft besonders groß, weil die Kraft der Rückholfeder 5 in der Ausschaltstellung des Betätigungsgliedes 4 noch ausreichen muß, um auf alle drei Kontaktbrücken 10 einen ausreichend großen Kontaktdruck auszuüben.

Die Bewegung des Verriegelungselemenles 15 von der Entriegelungsstellung in die Verriegelungsstcllung und umgekehrt wird mittels zweier gleich ausgebildeter Kulissen 18 bewirkt, von denen je eine in jeder der beiden Wangen 3 der Drucktaste 1 vorgesehen ist. Diese Kulissen 18 haben je eine Einschaltschräge 18', welche bei der Bewegung der Drucktaste 1 von der Ausschaltstellung in die Einschaltstellung das Verriegelungselement 15 zunächst gegen den die Raste 17' bildenden Schenkel der Führung 17 hin bewegt und dann in die Raste 17' drückt. Der Einschaltschräge 18' gegenüberliegend weisen die beiden Kulissen 18 je einen sich in der Bewegungsrichtung der Drucktaste 1 erstreckenden Abschnitt auf. Die Drucktaste 1 kann deshalb von der Einschaltstellung aus ein Stück weit gegen ihre Ausschaltstellung hin bewegt werden, ohne daß die Kulissen 18 die Position des Verriegelungselementes 15 verändern. Die Drucktaste 1 braucht somit nicht in Anlage an einem ihre Einschaltstellung definierenden Anschlag gehalten zu werden, sondern kann ein Stück weit gegen die Ausschaltstellung hin zurückbewegt werden. Es ist deshalb nicht nur die Kraft, welche auf die Drucktaste im eingeschalteten Zustand des Schalters ausgeübt werden muß, erheblich vermindert, nämlich nur noch gleich der Kraft der Rückstellfeder 7. sondern die Drucktaste 1 kann auch in einem gewissen Bereich hin und her bewegt werden, ohne daß es zu einem Schaltvorgang kommt. Die Entriegelung des Betätigungsgliedes 4 durch ein Herausbewegen des Verriegelungselementes 5 aus den beiden Rasten 17' erfolgt erst dann, wenn eine sich an den in der Bewegungsrichtung der Drucktaste verlaufenden Abschnitt anschließende Entriegelungsschräge 18" in Anlage an das Verriegelungselement 15 kommt und dieses mit zunehmender Entfernung der Drucktaste 1 von ihrer Einschaltstellung und vom Betätigungsglied 4 zunehmend aus den Rasten 17' so weit aushebt, bis die formschlüssige Verriegelung beseitigt ist und das Betätigungsglied 4 unter der Wirkung des Kontaktdruckes und vor allem der vorgespannten Rückholfeder 5 sprungariig in seine Ausschaltstellung übergeht.

Der Schaller gemäß den F i g. 4 und 5 weist ebenfalls eine längsverschiebbare Drucktaste 101 und ein relativ zu ihr sowie zum Schaltergehäuse 102 in der Bewegungsrichtung der Drucktaste 101 verschiebbares Betätigungsglied 104 auf. Eine nicht dargestellte Rückholfeder belastet das Betätigungsglied 104 im Sinne einer Verschiebung von seiner Einschaltstellung in seine Ausschaltstcllung. Eine vorgespannte Rückstellfeder 107 stützt sich einerseits am Betätigungsglied 104 und andern rerseits an der Drucktaste 101 ab. Insoweit besteht also grundsätzliche Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 3. Die Anordnung und Ausbildung der Kontaktstücke und Kontaktbrücken ist nicht dargestellt, da dies von untergeordneter Bedeulung ist. Sie könnte beispielsweise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel gewählt sein.

Das Betätigungsglied 104 ist mit einem sich in seiner Bewegungsrichtung erstreckenden Führungskanal 120 versehen, in den ein stabförmiger Teil 121 des Schaltergehäuses 102 ragt. Dieser stabförmige Teil 121 ist auf seiner einen Seite mit einer Raste 117' versehen, welche die Form einer Quernut hat. Ein sich in Richtung dieser Quernut erstreckendes Verriegelungselement 115 in Form eines zylindrischen Stiftes greift mit seinen beiden Endabschnitten in je eine Führungsnut 116 des Betätigungsglicdes 104 ein. Diese beiden aufeinander ausgerichteten Führungsnuten 116 erstrecken sich quer zur Bewegungsrichtung des Betätigungsgliedes 104, und zwar in einem solchen Ausmaß, daß das Verriegelungselement 115 sowohl neben dem stabförmigen Teil 121 als auch in der Raste 117' liegen kann. In der erstgenannten Lage läßt sich das Betätigungsglied 104 von der Ausschaltstellung in die Einschaitsteilung und umgekehrt bewegen. Greift hingegen das Verriegelungsele-

j5 ment 115 in die Raste 117' ein, dann ist das Betätigungsglied, abgesehen von einem geringen Spiel, formschlüssig mit dem Schaltergehäuse verriegelt.

Wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 und 2 erfolgt die Steuerung des Verriegelungselementes 115 mittels der Drucktaste 101, die zu diesem Zwecke mit einer Steuerkurve 118 versehen ist, welche eine Stufe mit einer Einschaltschräge 118' bildet. Eine Entriegelungsschräge ist nicht erforderlich, weil die Raste 117' eine ausreichend schräge Flanke aufweist. Selbstverständlich könnte auch bei der Kulisse des ersten Ausführungsbeispiels auf die Entriegelungsschräge 18' verzichtet werden, wenn die Raste 17' eine derartige schräge Flanke hätte.
Wie F i g. 4 zeigt, drückt die Einschaltschräge 118' das Verriegelungselement 115 bei der Bewegung der Drucktaste 101 in die Einschaltstellung zur Raste 117' hin und dann in diese hinein. Der sich an diese Einschaltschräge anschließende, in der Bewegungsrichtung der Drucktaste verlaufende Teil der Steuerkurve 118 verhindert, daß das Entriegelungselement wieder aus der Raste 117' austreten kann. Erst wenn die Drucktaste 101 sich wieder so weit von ihrer Einschaltstellung entfernt hat, daß die Einschaltschräge 118' den Austritt des Verriegelungselementes 115 aus der Raste 117' erlaubt, wird das Betätigungsglied 104 entriegelt und sprungartig in die Ausschaltstellung bewegt.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

23 14 870 Patentansprüche:

1. Schalter mit einer von Hand zu betätigenden, entgegen der Kraft einer Rückstellfeder in der Einschaltstellung zu haltenden Drucklaste und einem relativ zur Drucktaste und mittels ihr entgegen der Kraft einer andererseits am Schaltergehäuse abgestützten Feder bewegbaren Schallcrbelätigungsglied, das in der Einschaltstellung der Drucktaste verriegelt und durch eine Bewegung der Drucktaste gegen deren Ausschaltstellung hin entriegelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu der Drucktaste (1; 101) und dem Schalterbetätigungsglied (4; 104) wenigstens ein mittels der Drucktaste (1; 101) steuerbares Verriegelungsglied (15; 115) vorgesehen ist. das in der Einschaltstellung der Drucktaste (1; 101) und des Schalterbetätigungsgliedes (4; 104) eine nur letzteres in dieser Stellung verriegelnde Position einnimmt und zwangsläufig durch eine Bewegung der Drucktaste (1; 101) gegen deren Ausschaltstellung hin in seine Entriegelungsstellung bewegbar ist.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegclungsglied (15; 115) in Führungen (16,17; 116) des Schalterbetätigungsgliedes (4; 104) und/oder des Schaltergehäuses (2; 102) liegt, von denen die eine eine das Verriegelungsglied in der Einschaltstellung aufnehmende Raste (17'; 117') aufweist, und daß die Drucktaste (Γ, 101) mittels einer Steuerkurve (18; 118) für die Bewegung des Verriegelungsgliedes in die Raste hinein versehen ist.

3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkurve durch eine Kulisse (18) gebildet ist.

4. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß diejenige Stellung der Drucktaste (1; 101), in welcher letztere das Verriegelungsglied (15; 115) aus seiner Verriegelungsstellung heraus in seine Entriegelungsstellung bringt, zwischen der Einschaltstellung und der Ausschaltstellung der Drucktaste liegt.

5. Schalter nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen bei einer Bewegung der Drucktaste (1; 101) aus der Einschaltstellung gegen die Ausschaltstellung hin das Verriegelungsglied (15; 115) in der Verriegelungsstellung haltenden Abschnitt der Steuerkurve (18; 118).

6. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungsglied (15; 115) ein quer zur Bewegungsrichtung des Schalterbetätigungsgliedes (4; 104) und der Drucktaste (1; 101) liegender Stab ist, der im Bereich seiner beiden Enden in je eine am Schaltergehäuse (2) oder am Schalterbetätigungsglied (104) vorgesehene Führung (17; 116) eingreift.

7. Schalter nach Anspruch 5 oder fc>, dadurch gekennzeichnet, daß das Schalterbetätigungsglied (4) zwischen zwei wangenartigen Teilen (3) der Drucktaste (1) angeordnet ist, in denen je eine der Kulissen (18) für das Verriegclungsglied (15) vorgesehen ist. das einen sich quer zur Bewegungsrichtung des Schalterbeuitigungsgliedes (4) erstreckenden Schiit/ (Ib) desselben durchdringt und mittels seiner beiden r.nden in je eine Λ lonnige Nut (17) des Sehaltergehäuses (2) eingreift, deren einer Schenkel in der Bewegungsrichtung des .Schalterbetätigungsgliedes (4)

verläuft.

8. Schaller nach einem der Aasprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückholfeder (5) in der Ausschaltstellung des Schalterbetätigungsgliedes (4) dieses mit einer für die Erzeugung einer ausreichenden Kontaktkraft für wenigstens eine öffner-Kontaktanordnung belastet.