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 1a–1c
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.