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Dokumentenidentifikation DE102006028637A1 27.12.2007
Titel Elektrischer Schalter mit einem Arretierelement
Anmelder Robert Bosch GmbH, 70469 Stuttgart, DE
Erfinder Gerber, Beat, Utzenstorf, CH;
Hund, Roland, Zuchwil, CH;
Territo, Pasquale, Riedholz, CH
DE-Anmeldedatum 22.06.2006
DE-Aktenzeichen 102006028637
Offenlegungstag 27.12.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.12.2007
IPC-Hauptklasse H01H 9/20(2006.01)A, F, I, 20060622, B, H, DE
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter, insbesondere für eine Handwerkzeugmaschine, mit einem manuell betätigbaren Drücker und einem manuell gegenläufig betätigbaren Arretierelement für die Arretierung des niedergedrückten Drückers, wobei der Drücker entlang eines Drückerwegs verlagerbar ist, der sich quer, insbesondere senkrecht, zu einem Arretierverlagerungsweg des Arretierelements erstreckt. Es ist vorgesehen, dass der elektrische Schalter (2) als den Drücker (11) und das Arretierelement (6) aufweisendes Schaltermodul (1) ausgebildet ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter, insbesondere für eine Handwerkzeugmaschine, mit einem manuell betätigbaren Drücker und einem manuell gegenläufig betätigbaren Arretierelement für die Arretierung des niedergedrückten Drückers, wobei der Drücker entlang eines Drückerwegs verlagerbar ist, der sich quer, insbesondere senkrecht, zu einem Arretierverlagerungsweg des Arretierelements erstreckt.

Stand der Technik

Ein elektrischer Schalter der eingangs genannten Art ist bekannt. Dieser Schalter wird insbesondere bei Handwerkzeugmaschinen verwendet um einen elektrischen Antrieb zu steuern, der ein Werkzeug der Handwerkzeugmaschine bewegt. Dieser elektrische Schalter ist zum Beispiel für die Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit des Werkzeugs in Abhängigkeit von einem Drückerweg des Drückers vorgesehen. Zusätzlich soll eine Arretiermöglichkeit bei Erreichen einer für den Dauerbetrieb benötigten Bewegungsgeschwindigkeit des Werkzeugs bereitgestellt werden. Dazu ist ein als Sperre wirkendes Arretierelement so in der Werkzeugmaschine angebracht, dass es bei Erreichen einer vorgegebenen Schalterstellung des elektrischen Schalters durch Betätigung in Wirkverbindung mit dem Schalter gebracht wird (zum Beispiel indem es in eine Ausnehmung des Schalters greift), um diesen zu fixieren. Wird in einem Dauerbetrieb zum Beispiel die maximale Geschwindigkeit des elektrischen Antriebs benötigt, so kann der völlig niedergedrückte Schalter durch das Arretierelement in der niedergedrückten Position fixiert werden. Dabei ist das Arretierelement zum Beispiel eine quer zum Drückerweg verlagerbare Sperre. Bei einem Einbau des Schalters in einem Handgriff der Werkzeugmaschine ist es vorteilhaft, wenn das Arretierelement von beiden Seiten des Handgriffs betätigt werden kann. Dazu ist das Arretierelement als manuell gegenläufig betätigbares Arretierelement ausgebildet. Dies bedeutet, dass das Arretierelement von zwei entgegengesetzten Seiten durch eine spiegelverkehrte Bewegung betätigt werden kann. Ein derartiges Arretierelement kann bei einem Einbau in einem Handgriff sowohl von Rechtshändern als auch von Linkshändern gleich gut bedient werden.

Technische Aufgabe

Der elektrische Schalter soll eine einfache Montage und hohen Bedienerkomfort ermöglichen.

Technische Lösung

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass der elektrische Schalter als ein den Drücker und das Arretierelement aufweisendes Schaltermodul aufgebaut ist. Bei einem modularen Aufbau des elektrischen Schalters können alle Elemente, die für eine Wirkverbindung zwischen dem Arretierelement und den zum Schalten verlagerbaren Elementen des Schalters – wie zum Beispiel dem Drücker – in einen Bereich innerhalb des Schaltermoduls verlagert werden. Ist das Schaltermodul zumindest teilweise von einem Gehäuse umgeben, so sind diese Teile geschützt. Ein modularer Aufbau vereinfacht zudem die Montage, da Schalter und Arretierelement bereits in dem Modul vormontiert sind und bei einer Montage des elektrischen Schalters nicht erst zusammengeführt werden müssen. Durch eine Integration aller Bauteile der Arretierung in dem Schaltermodul ergeben sich kürzere Toleranzketten, da die Toleranzen der Handwerkzeugmaschine bei dem modularen Aufbau keinen Einfluss auf die Arretierung haben.

Vorteilhafte Wirkungen

Insbesondere ist vorgesehen, dass das Arretierelement und der Drücker direkt wirkverbunden sind. Um die Arretierung des niedergedrückten Drückers zu realisieren, kann das Arretierelement mit dem Drücker in Wirkverbindung stehen und das Zurückschnellen des Drückers nach Betätigung verhindern. Gleichzeitig ist der Schalter in einer entsprechenden Stellung fixiert.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Arretierelement und ein Schaltelement des elektrischen Schalters direkt wirkverbunden sind, wobei die jeweilige Position des Schaltelements an einen entsprechenden Schaltzustand des elektrischen Schalters gebunden ist. Diese Arretierung kann eine alternative Wirkverbindung oder eine zusätzliche Wirkverbindung zwischen Arretierelement und Schaltelement sein, wobei die Arretierung spielfrei direkt mit einem das Schalten realisierenden Teil des Schalters – dem Schaltelementverbunden ist.

Alternativ ist vorgesehen, dass das Arretierelement und der Drücker und/oder das Arretierelement und das Schaltelement über mindestens ein im Schaltermodul gelagertes Zwischenelement wirkverbunden sind. In Aufbaukonfigurationen, bei denen das Arretierelement und der Drücker, beziehungsweise das Arretierelement und das Schaltelement einen deutlichen Abstand aufweisen, treten bei direkter Wirkverbindung große Hebelkräfte auf, die zu hoher Materialbeanspruchung und einer unpräzisen Wirkverbindung führen. Durch die zusätzliche Lagerung des Zwischenelements ist auch bei einem größeren Abstand zwischen dem Arretierelement und dem Drücker beziehungsweise dem Arretierelement und dem Schaltelement eine präzise arbeitende Wirkverbindung gewährleistet, bei der auftretende Kräfte weitgehend reduziert werden können.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Zwischenelement ein Umlenkelement ist. Das Umlenkelement kann zum Beispiel ein verschwenkbar gelagerter Hebel sein, der den Bewegungshub von dem Arretierelement und dem Drücker beziehungsweise dem Schaltelement anpasst.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Mittelstellung des Arretierelements eine Freigabestellung ist und durch Betätigung alternativ in zwei gegenüberliegende Arretierstellungen manuell verlagerbar ist. Ein so ausgestaltetes Arretierelement bietet den Vorteil, das es gleichwertig von zwei gegenüberliegenden Seiten betätigt werden kann. Zur Betätigung reicht zum Beispiel ein Druck auf eine geeignete Stelle des Arretierelements aus.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Arretierelement ein Rückstellelement aufweist, das der manuellen Verlagerung entgegenwirkt. Wird das Arretierelement zum Beispiel durch Druck betätigt und rastet in einer Aussparung des Schalters ein, so kann nach Aufhebung der Rastfunktion das Rückstellelement das Arretierelement in die Freigabestellung zurückversetzen.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Arretierelement ein Arretierschieber ist. Eine besonders einfache Bauform eines Arretierelements, das beidseitig durch Druck betätigbar ist, ist ein Arretierschieber.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der elektrische Schalter eine Ausnehmungs-Vorsprung-Anordnung zwischen dem Arretierelement und dem Drücker und/oder dem Arretierelement und dem Schaltelement aufweist. Die Realisierung einer Wirkverbindung zwischen diesen Elementen über eine Ausnehmungs-Vorsprung-Anordnung ist mechanisch einfach realisierbar, kostengünstig und robust.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Drücker durch die Ausnehmungs-Vorsprung-Anordnung entlang des Drückerwegs geführt wird, wenn sich das Arretierelement in der Freigabestellung befindet.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Ausnehmungs-Vorsprung-Anordnung das Betätigen des Arretierelements nur bei gedrücktem Drücker ermöglicht. Ob der Schalter arretiert ist kann an der Drückerposition – zum Beispiel durch Tasten – sofort erkannt werden.

Schließlich ist es vorteilhaft, wenn der elektrische Schalter ein Stellelement aufweist, mit dem eine Endposition des Drückers auf dem Drückerweg vorgewählt werden kann. Das Stellelement kann zum Beispiel ein auf dem Drücker positioniertes Stellrad sein, das zur Vorwahl der maximalen Geschwindigkeit des elektrischen Antriebs dient.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels, und zwar zeigen:

1a bis 1c unterschiedliche schematische Darstellungen eines als Schaltermodul ausgebildeten elektrischen Schalters,

2 und 3 Details der Arretiervorrichtungen,

4a bis 4c verschiedene Ansichten des Schaltermoduls und

5 und 6 eine Einbausituation des Schaltermoduls in einer Handwerkzeugmaschine.

Ausführungsform(en) der Erfindung

Die 1a bis 1c zeigen verschiedene Ansichten eines als Schaltermodul 1 ausgebildeten elektrischen Schalters 2. Das Schaltermodul 1 weist in einem oberen Endbereich 3 des Gehäuses 4 eine Linearführung 5 zur Führung eines Arretierelements 6 auf, wobei in 1a lediglich eine Stirnseite 7 dieses Arretierelements 6 sichtbar ist. In einem dem oberen Endbereich 3 gegenüberliegenden Endbereich 8 weist das Gehäuse 4 eine Ausbuchtung 9 auf, die einen nicht dargestellten Kondensator des elektrischen Schalters 2 aufnimmt. Zwischen den Endbereichen 3, 8 des Schaltermoduls 1 befindet sich auf einer Stirnseite 10 ein als Drücker 11 ausgebildetes Betätigungselement 12 des elektrischen Schalters 2. Die 1b zeigt eine Draufsicht auf das Schaltermodul 1, die Details des als Arretierschieber 13 ausgebildeten Arretierelements 6 erkennen lässt. Das Arretierelement 6 weist zwei Betätigungselemente 14, 15 auf, die jeweils an einem Ende 16, 17 des Arretierschiebers 13 angeordnet sind und jeweils aus einem von zwei gegenüberliegenden Seitenbereichen 18, 19 des Schaltermoduls 1 herausragen. Die Linearführung 5 des Arretierschiebers 13 besteht aus zwei parallel angeordneten, den Arretierschieber 13 umgreifenden Bügeln 20, 21 zwischen denen sich in einer Aussparung 22 des Arretierschiebers 13 ein als Druckfeder 23 ausgebildetes Rückstellelement 24 befindet. Die Druckfeder 23 umgreift an ihren Enden 25, 25' jeweils einen die Druckfeder 23 haltenden Fortsatz 26, 27 des Arretierschiebers 13 und entsprechend parallel ausgerichtete Führungen der Bügel 20, 21. Der an der Stirnseite 7 angeordnete Drücker 11 weist an seiner, dem Arretierschieber 13 zugewandten Oberseite 29 eine Ausnehmung 30 auf, in die ein Vorsprung 31 des Arretierschiebers 13 permanent eingreift. Der Vorsprung 31 und die Ausnehmung 30 bilden zusammen eine Ausnehmungs-Vorsprung-Anordnung 32. Die Ausnehmung 30 ist dabei so ausgebildet, dass der Vorsprung 31 bei nicht vollständig gedrücktem Drücker 11 in einem als Nut 33 ausgebildeten Teil der Ausnehmung 30 parallel zu einem Drückerweg (Pfeil 34) linear geführt wird. Ist der Drücker 11 bis zu einem Endbereich durchgedrückt, so erreicht der Vorsprung 31 einen gegenüber der Nut 33 zu beiden Seiten erweiterten Arretierbereich 35, der ein beidseitiges Verschieben des Vorsprungs 31 quer zum Drückerweg ermöglicht, sodass in dieser Stellung des Drückers 11 der Arretierschieber 13 entlang eines Arretierverlagerungswegs (Doppelpfeil 36) durch Betätigung verlagert werden kann. In einem Übergangsbereich 37 zwischen dem als Nut 33 und dem als Arretierbereich 35 ausgebildeten Teils der Ausnehmung 30 befinden sich zwei, die Nut 33 umgebende Hintergriffe 38, 39.

Alternativ zu der dargestellten Ausnehmungs-Vorsprung-Anordnung 32 kann eine solche Anordnung auch von einem Vorsprung des Drückers 11 und einer entsprechend ausgebildeten Ausnehmung des Arretierelements 6 gebildet werden.

Es ergibt sich folgende Funktion der in den 1a1c gezeigten Ausnehmungs-Vorsprung-Anordnung 32: Betätigt der Bediener den Drücker 11 des elektrischen Schalters 1, so „durchläuft" der Vorsprung 31 des Arretierschiebers 13 die Nut 33. Wenn der Drücker 11 im niedergedrückten Zustand eine Endposition erreicht hat, ist der Vorsprung 31 über den Übergangsbereich 37 in den Arretierbereich 35 gelangt. Durch Betätigen des als Arretierschieber 13 ausgebildeten Arretierelements 6 wird dieses entlang des Arretierverlagerungswegs (Doppelpfeil 36) in einen von zwei Seitenbereichen 40, 41 des Arretierbereichs 35 verlagert. Gibt der Bediener anschließend den Drücker 11 frei, so wird dieser von mindestens einem nicht dargestellten Rückstellelement auf dem Drückerweg so weit zurückbewegt, bis der Vorsprung 31 auf einen dem Übergangsbereich 37 zugewandten Rand 42 trifft. Wird nun der Arretierschieber 13 freigegeben, so kann dieser nicht in die Mittelposition zurückkehren, da der Vorsprung 31 von dem entsprechenden Hintergriff 38, 39 verriegelt wird. Der elektrische Schalter 2 ist damit arretiert. Zum Lösen der Arretierung drückt der Bediener den Drücker 11 erneut, wobei der Vorsprung 31 durch das Rückstellelement an dem entsprechenden Hintergriff 38, 39 vorbei 34 in die Mittelstellung zurückgeführt wird, wodurch die Arretierung gelöst ist. Die 1c zeigt eine Ansicht des Schaltermoduls 1, die die Funktion der Ausnehmungs-Vorsprung-Anordnung 32 verdeutlicht.

Die 2 zeigt einen Aufbau einer alternativ oder zusätzlich einsetzbaren Ausnehmungs-Vorsprung-Anordnung 43 zwischen dem als Arretierschieber 13 ausgebildeten Arretierelement 6 und einem als Stößel 44' ausgebildeten Schaltelements 44. Bei dieser Ausnehmungs-Vorsprung-Anordnung 43 wird die Wirkverbindung zwischen dem als Arretierschieber 13 ausgebildeten Arretierelements 6 und dem Schaltelement 41 über ein als Hebel 45 ausgebildetes Zwischenelement 46 realisiert. Der Hebel 45 ist in einem Schwenkpunkt 47 zwischen dem Arretierelement 6 und dem Schaltelement 45 im Schaltermodul 1 verschwenkbar gelagert. Ein oberer Hebelarm 48 des Hebels 46 ist mit dem Arretierelement 6 – zum Beispiel über eine nicht dargestellte Ausnehmungs-Vorsprung-Anordnung – wirkverbunden. Ein unterer Hebelarm 49 des Hebels 46 weist die Ausnehmungs-Vorsprung-Anordnung 43 auf. Dazu ist ein Endbereich 50 des Hebelarms 49 als Reiter 51 ausgebildet. Der Hebel 46 ist so geformt, dass er die Bewegung des Drückers 11 entlang des Drückerwegs (Pfeil 34) nicht behindert. Auf dem Schaltelement 45 ist ein als Leiste 52 ausgebildeter Vorsprung 53 angeordnet, der sich parallel zum Drückerweg erstreckt und in einem Endbereich 54 endet. Ist das Arretierelement 6 nicht betätigt, so verläuft die Leiste unterhalb des Endbereichs 50 des Hebelarms 49 zwischen Seitenelementen 55, 56 des Reiters 51. Bei niedergedrücktem Drücker 11 erreicht der Reiter 51 den Endbereich 54 der Leiste 52. In dieser Position kann durch betätigen des Arretierelements 6 der Hebel 46 senkrecht zum Drückerweg verschwenkt werden. Dabei wird (je nach Betätigungsrichtung) eines der Seitenelemente 55, 56 vor die Stirnfläche des Endbereichs 54 der Leiste 52 geschoben. Wird der Drücker 11 wieder freigegeben, arretiert die Ausnehmungs-Vorsprung-Anordnung 43 und das Schaltelement 45 und der elektrische Schalter 2 sind arretiert. Bei erneuter Betätigung des Drückers 11 löst sich diese Arretierung wieder und der Hebel 45 bewegt sich – vom Rückstellelement 24 des Arretierelements 6 getrieben – in eine Mittelposition und gibt das Schaltelement 45 frei.

Alternativ zur Ausbildung des Zwischenelements als schwenkbar gelagerter Hebel 46 (Umlenkelement 57) kann dieses zum Beispiel starr mit dem Arretierelement 6 oder dem Schaltelement verbunden sein oder linear gelagert sein. Die 3 zeigt das Schaltermodul 1 mit der Ausnehmungs-Vorsprung-Anordnung 43 mit dem als Hebel 45 ausgebildeten Zwischenelement 46.

Die Arretierung über das Schaltelement 45 des elektrischen Schalters 2 bietet den Vorteil, dass Toleranzen – hervorgerufen durch ein Kippspiel des Drückers 11 – minimiert werden. Da das als Hebel 45 ausgebildete Zwischenelement bei Fehlbedienung des Arretierelements 6 hohen Kräften ausgesetzt ist, die den elektrischen Schalter auf Dauer beschädigen können, ist eine Kombination der beiden gezeigten Ausnehmungs-Vorsprungs-Anordnungen 32, 43 sinnvoll.

Die 4a bis 4c zeigen verschiedene Ansichten eines Schaltermoduls, bei dem eine Kombination der Ausnehmungs-Vorsprung-Anordnungen 32, 43 realisiert sind. Das Schaltermodul 1 weist weiterhin nicht näher dargestellte mechanische Kontakte auf, über die die elektrische Leistung geschaltet wird. In der 4b sind weitere Schalterelemente und die Rückstellelemente 58 des Drückers 11 dargestellt.

Die 5 und 6 zeigen das in einen Griff 59 einer Handwerkzeugmaschine 60 eingebaute Schaltermodul 1.

Diese Einbausituation zeigt den Vorteil eines beidseitig bedienbaren Arretierelements 6. Der Bediener kann gleichzeitig mit einer Hand den Drücker des Schalters drücken, diesen mit dem Arretierelement 6 arretieren und die Handwerkzeugmaschine 60 führen, egal ob er den Griff 59 mit der rechten oder der linken Hand umgreift.


Anspruch[de]
Elektrischer Schalter, insbesondere für eine Handwerkzeugmaschine, mit einem manuell bedienbaren Drücker und einem manuell gegenläufig betätigbaren Arretierelement für die Arretierung des niedergedrückten Drückers, wobei der Drücker entlang eines Drückerwegs verlagerbar ist, der sich quer, insbesondere senkrecht, zu einem Arretierverlagerungsweg des Arretierelements erstreckt, gekennzeichnet durch die Ausbildung als den Drücker (11) und das Arretierelement (6) aufweisendes Schaltermodul (1). Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierelement (6) und der Drücker (11) direkt wirkverbunden sind. Elektrischer Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierelement (6) und ein Schaltelement (44) des elektrischen Schalters (2) direkt wirkverbunden sind, wobei die jeweilige Position des Schaltelements (44) an einen entsprechenden Schaltzustand des elektrischen Schalters (2) gebunden ist. Elektrischer Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierelement (6) und der Drücker (11) und/oder das Arretierelement (6) und das Schaltelement (44) über mindestens ein im Schaltermodul (1) gelagertes Zwischenelement (46) wirkverbunden sind. Elektrischer Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (46) ein Umlenkelement (57) ist. Elektrischer Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mittelstellung des Arretierelements (6) eine Freigabestellung ist und durch Betätigung alternativ in zwei gegenüberliegende Arretierstellungen manuell verlagerbar ist. Elektrischer Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierelement (6) ein Rückstellelement (24) aufweist, das der manuellen Verlagerung entgegenwirkt. Elektrischer Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierelement (6) ein Arretierschieber (13) ist. Elektrischer Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Ausnehmungs-Vorsprung-Anordnung (32, 43) zwischen dem Arretierelement (6) und dem Drücker (11) und/oder dem Arretierelement (6) und dem Schaltelement (44). Elektrischer Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drücker (6) durch die Ausnehmungs-Vorsprung-Anordnung (32, 43) entlang des Drückerwegs geführt wird, wenn sich das Arretierelement (6) in der Freigabestellung befindet. Elektrischer Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungs-Vorsprung-Anordnung (32, 43) das Betätigen des Arretierelements (6) nur bei gedrücktem Drücker (11) ermöglicht. Elektrischer Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Stellelement mit dem eine Endposition des Drückers (11) auf dem Drückerweg vorgewählt werden kann.






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