Die Erfindung betrifft ein elektromechanisches Schaltgerät nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige elektromechanische Schaltgeräte bzw. taktende
Leitungssteller mit Drehschaltern werden beispielsweise in Kochfeldern eingesetzt.
Durch Drehen derselben können Schaltfunktionen bei bestimmten Drehstellungen ausgelöst
werden. Dies erfolgt durch entweder Herstellen oder Auflösen einer elektrischen
Kontaktierung zwischen einem Kontakt und einem Gegenkontakt. Kontakt und Gegenkontakt
können dazu durch Federkräfte zusammengedrückt werden. Gegen diese Federkraft erfolgt
dann ein Lösen der elektrischen Kontaktierung bzw. von Kontakt und Gegenkontakt
voneinander.
Hierbei zeigt sich in der Praxis, dass die Montage aufwändig ist.
Entweder muss das Federelement vor dem Kontakthalter in den Sockel eingesetzt
und zusammengedrückt werden, um anschließend den Kontakthalter selber zu montieren.
Oder es werden Hilfsmittel für die Befestigung des Federelementes benötigt, beispielsweise
Schrauben oder Kappen oder Steckverbindungen. Teilweise ist auch vorgeschlagen
worden, durch Verbiegen eines Bauteils die Feder zu sichern. Diese Möglichkeiten
sind jedoch insgesamt aufwändig und benötigen zusätzliche Montageteile und/oder
-schritte.
AUFGABE UND LÖSUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein eingangs erwähntes
Schaltgerät zu schaffen, bei dem die Montage des Federelementes einfach, sicher
und produktionsfreundlich erfolgen kann.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein erfindungsgemäßes Schaltgerät
mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
sind Gegenstand der Unteransprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Der
Inhalt der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung
gemacht.
Die erfindungsgemäße Befestigung des Federelementes an dem oder gegen
den Sockel mittels am Sockel oder Kontakthalter ausgebildeter Halteelemente weist
den großen Vorteil auf, dass diese Halteelemente bereits vor Einsetzen des Federelementes
vorhanden sind. Ein aufwändiges Niederhalten während eines weiteren Montageschrittes
kann dadurch eingespart werden. Das Einsetzen eines Federelementes kann einfach,
schnell sowie in einem einzigen Montageschritt bzw. mit einer einzigen Montagebewegung
durchgeführt werden. Zwar ist es prinzipiell von Vorteil, die Halteelemente am
Sockel vorzusehen. Bei bestimmten Ausführungen des Schaltgerätes, beispielsweise
abhängig von der Anordnung des Kontaktes und des Gegenkontaktes, kann ein Halteelement
auch am Kontakthalter vorgesehen werden. Im Rahmen der Erfindung ist auch eine
Kombination von zusammenwirkenden Halteelementen am Sockel und am Kontakthalter
möglich.
Ein Kontakthalter kann derart ausgebildet sein, dass ein länglicher
Arm den Kontakt trägt, vorzugsweise ein Metallarm. Der Arm ist in einem Kunststoffkörper
gelagert bzw. umspritzt.
Einerseits können die Halteelemente Teil einer anderen Einrichtung
an dem Sockel oder Kontakthalter sein und bereits durch dessen Montagevorgang
platziert bzw. angebracht werden. Bevorzugt aus Festigkeitsgründen wird eine einteilige
Verbindung der Halteelemente mit Sockel bzw. Kontakthalter. Besonders bevorzugt
werden die Halteelemente angeformt bzw. beim Herstellungsvorgang von Sockel bzw.
Kontakthalter gleich mit hergestellt. Dies weist den großen Vorteil auf, dass kein
weiterer Montageschritt oder zusätzlicher Aufwand nötig ist. Bei Herstellung des
Sockels oder Kontakthalters aus Kunststoff kann dies einfach in der Spritzgussform
vorgesehen werden.
Die Halteelemente können das Federelement vorzugsweise derart elastisch
übergreifen, dass sie beim Einsetzen oder Montieren des Federelementes nachgeben
bzw. aus dessen Weg ausweichen. Bei vollständig eingesetztem Federelement können
sie selbsttätig in ihre ursprüngliche Position gehen oder schnappen und so das
Federelement gegen ein Lösen verriegeln. Auf diese Weise braucht lediglich der
übliche Einsetzvorgang des Federelementes vorgenommen zu werden, die Halteelemente
müssen nicht extra betätigt oder weggedrückt werden.
Bevorzugt wird ein längliches Federelement mit Federwirkung in seiner
Längsrichtung verwendet. Vorteilhaft ist eine Schraubenfeder aus Metall. Als weitere
Möglichkeit kommen Zylinder oder ähnliche Formen aus elastischem Kunststoff, insbesondere
temperaturfestem Schaumstoff, in Frage.
Die Halteelemente verlaufen vorteilhaft zumindest teilweise entlang
der Längsrichtung oder Montagerichtung des Federelementes. Dadurch kann beispielsweise
eine Führung bewirkt werden. Zum Festhalten können sie dessen Ende im eingesetzten
Zustand mit klauen- oder hakenartigen Vorsprüngen übergreifen bzw. hintergreifen.
So kann eine Art Schnappverschluss gebildet werden. Die Vorsprünge an den Halteelementen
sollten an ihrer einem einzusetzenden Federelement hinweisenden Seite zurückgenommen
oder abgeschrägt sein, so dass sie von alleine zum Einsetzen des Federelementes
ausweichen. Auf diese Weise kann auch ein Zentrieren des Federelementes beim Einsetzen
erfolgen.
Bevorzugt verläuft eine Bewegung der Kontakthalter bzw. der Federweg
eines Federelementes im wesentlichen geradlinig. Dazu kann der Kontakthalter in
einer Führungseinrichtung oder dgl. am Sockel laufen. Die Führungseinrichtung kann
beispielsweise als Führungsschiene oder dgl. ausgebildet sein, die auf die Außenabmessungen
des Kontakthalters oder entsprechende Schienen daran abgestimmt sind.
Zur sicheren Halterung des Federelementes können vorzugsweise mindestens
zwei oder noch besser vier Halteelemente vorgesehen sein. Diese können entweder
im wesentlichen gleichmäßig verteilt sein, beispielsweise um den Umfang des Federelementes
herum. So können beispielsweise vier Halteelemente kreuzförmig um eine Schraubenfeder
als Federelement herum angeordnet sein. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung
können an einem Sockel mehrere Federelemente nebeneinander angeordnet sein für
mehrere Kontakte. Zur Vereinfachung des Aufbaus kann wenigstens ein Halteelement
für mindestens zwei Federelemente ausgelegt sein. Bei Halteelementen mit einem
Haken oder Vorsprung zur Halterung einer Feder sollte entweder ein solcher Vorsprung
pro zu halternder Feder vorgesehen sein. Oder ein Vorsprung ist derart ausgebildet,
dass er wie zwei einzelne wirkt.
An einem Sockel können die Federelemente in einem Rastermaß gleichmäßig
verteilt sein, sowohl in einer Einzelreihe als auch in Feldern.
Halteelemente sind dabei bevorzugt an den Kreuzpunkten der Rasterplatzbegrenzungen
angeordnet, also im wesentlichen jeweils so, dass ein Halteelement möglichst viele
Federelemente mit festhält.
Des weiteren ist es möglich, durch eine Rastung an dem Kontakthalter
selber ein Federelement, beispielsweise eine Schraubenfeder, grundsätzlich gegen
Verlieren zu sichern. In diesem Falle brauchen Kontakthalter und Federelement nicht
als separate Bauteile an den Sockel montiert zu werden, sondern können als unverlierbare
Einheit vormontiert werden. Dabei sollte die Sicherung des Federelementes am Kontakthalter
die Funktion bzw. Halterung am Sockel nicht negativ beeinträchtigen.
Die Halteelemente bzw. deren Vorsprünge oder dgl. können so ausgebildet
sein, dass sie das Federelement in einer exakt definierten gewünschten Position
halten. Dazu kann zum einen der Raum innerhalb von Halteelementen diese Position
genau vorgeben. Alternativ ist es möglich, durch widerhakenartige Vorsprünge an
den Halteelementen zur Halterung des Federelementes dieses aufgrund seiner Rückstellkraft
und des daraus resultierenden Drucks gegen die Halteelemente zu positionieren.
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 einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften
beschränkt die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt
und werden im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts eines Schaltgerätsockels
mit einzusetzendem Kontakthalter sowie Schraubenfeder,
- Fig. 2 und 3
- in Seitenansicht einen zweistufigen Montagevorgang der Bauteile gemäß Fig. 1
und
- Fig. 4
- eine klauenartige Ausführung der Haken.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Die Fig. 1 zeigt in Schrägansicht einen Teil eines Schaltgerätsockels
11. Der Sockel 11 weist nach unten ragende metallische Steckanschlussfahnen 12
auf, die als elektrische Anschlussmöglichkeit dienen. Mit diesen Steckanschlussfahnen
12 sind nicht dargestellte Gegenkontakte verbunden, s. hierzu auch Fig. 3, die
für einen Schaltvorgang miteinander verbunden werden. Dieses Verbinden übernimmt
ein Kontakthalter 14, der elektrisch leitend ist, beispielsweise aus einem federnden
Metall. Der Kontakthalter 14 trägt an seinen beiden durchgängigen Armen 15 und
16 jeweils einen Kontakt 17, der zur Anlage an dem Gegenkontakt des Schaltgerätsockels
11 bestimmt ist. Die Arme 15 und 16 bilden mit den Kontakten 17 eine elektrische
Verbindung zwischen zwei Gegenkontakten. Die Kontaktierung findet in Kontaktkammern
19 statt, was zum einen zur besseren Führung der Arme 15 und 16 sowie zur Verbesserung
der elektrischen Isoliereigenschaften dient.
Der Kontakthalter 14 weist einen Zentralkörper 21 auf, der angeformte
Führungsschienen 22 besitzt. Diese Führungsschienen 22 verlaufen in Führungsschlitzen
23 des Schaltgerätsockels 11. Sie dienen dazu, den Kontakthalter 14 bei Auslösungsbewegungen
in einer vorgegebenen Bahn genau zu führen.
An seiner Unterseite weist der Zentralkörper 21 einen Vorsprung 25
auf. Dieser Vorsprung ragt durch den Schaltgerätsockel 11 in den freien Zwischenbereich
zwischen den Steckanschlussfahnen 12. In diesem freien Bereich verläuft beim fertig
montierten Schaltgerät die Steuerachse mit verschieden ausgebildeten Schaltnocken,
an denen der Vorsprung 25 anliegt. Durch entsprechende Drehung kann der Vorsprung
25 nach oben gedrückt und die Kontakte getrennt werden.
Zwischen den Führungsschienen 22 bzw. in der Mitte des Zentralkörpers
21 ist ein Zentriervorsprung 27 ausgebildet. Über diesen Zentriervorsprung 27
greift eine Schraubenfeder 28, die durch den Zentriervorsprung mit ihrem unteren
Ende positioniert ist.
Sowohl Kontakthalter 14 als auch Schraubenfeder 28 werden in der Einsetzrichtung
E in den Schaltgerätsockel 11 eingesetzt. Dies wird aus den weiteren Figuren sowie
der folgenden Beschreibung deutlich.
An der Innenseite der Führungsschlitze 23 bzw. als deren Begrenzung
zur Innenseite hin sind längliche Haltearme 30 ausgebildet, an deren Ende nach
innen weisende Haken 31 angesetzt sind. Die Schraubenfeder 28 kommt zwischen vier
solcher Haltearme 30 und wird dabei durch die sie übergreifenden Haken 31 festgehalten.
Dabei ist der Abstand der Innenkante der Haken 31 zueinander in der Stellung gemäß
Fig. 1 kleiner als der Querschnitt der Schraubenfeder 28 bzw. diese Haken ragen
in den Querschnitt hinein. An ihrer Oberseite können die Haken 31, wie dargestellt,
abgeschrägt sein, um das Einsetzen der Schraubenfeder 28 zu erleichtern.
Zwischen den hinteren Haltearmen 30 ist bereits ein solcher Kontakthalter
eingesetzt, die Schraubenfeder ist dabei schematisch durch einen Hohlzylinder
32 dargestellt. Es ist zu erkennen, wie die Haken 31 den Zylinder 32 übergreifen.
Anstelle einer Schraubenfeder kann ein solches Federelement auch ein zylindrischer
elastischer Körper sein, beispielsweise aus einem Schaum- oder Kunststoff.
In Fig. 2 ist erkennbar, wie eine auf den Zentriervorsprung 27 aufgestülpte
Schraubenfeder 28 genau in der Mitte des Zentralkörpers 21 gehalten wird. Die
Führungsschienen 22 weisen auf die Führungsschlitze 23 zu. Die Gegenkontakte 18
sind gestrichelt dargestellt.
Bei in den Schaltgerätsockel 11 eingesetztem Kontakthalter 14 in der
Schnittdarstellung in Fig. 3 ist zu erkennen, wie die Haken 31 der Haltearme 30
des Schaltgerätsockels 11 die Schraubenfeder 28 haltern. Dies erfolgt in einer
Stellung des Kontakthalters 14, bei der die Kontakte 19 an Gegenkontakten 18 des
Schaltgerätsockels bzw. der Steckanschlussfahnen 12 anliegen. Diese Anlage ist
aufgrund der Federkraft der Schraubenfeder 28 elastisch. Wird über den Vorsprung
25 der Kontakthalter 14 nach oben gedrückt zur Trennung der Kontakte 18 und 19,
so erfolgt dies gegen den elastischen Widerstand der Schraubenfeder 28. Ein Ausweichen
derselben nach oben wird durch die Haltearme 30 bzw. deren Haken 31 verhindert.
Die Fig. 4 zeigt stark vergrößert eine weitere Ausführung der Haltearme
30. Diese weisen klauenartige Haken 33 auf, wobei die Klauen nach unten weisen.
Die Klauen übergreifen die durch den Hohlzylinder 32 dargestellte Schraubenfeder
an seinem Innenrand genauso, wie sie eine Schraubenfeder übergreifen würden. Dadurch
wird im Vergleich zu normal nach Art von Vorsprüngen dastehenden Haken noch besserer
Halt nicht nur gegen ein Ausfedern erreicht, sondern zusätzlich eine exakte Zentrierung
der Feder. Bei Federelementen aus Schaumstoff können derartige klauenartige Haken
33 in den Federkörper hineinstecken und diesen so sichern.
In Fig. 1 ist zu erkennen, wie die mittleren etwas breiter ausgeführten
Haltearme 30 mit breiten Haken 31 zur Halterung zweier benachbarter Schraubenfedern
28 dienen können. Auf diese Weise kann der Herstellungsaufwand stark verringert
werden. Hierbei ist zu beachten, dass die beim Einsetzen der Schraubenfeder 28
entstehende Ausweichbewegung der Haltearme 30 über die Abschrägung der Haken 31
eine bereits gehalterte Schraubenfeder nicht wieder lockert. Diese Ausweichrichtung
geht nämlich zumindest teilweise in Richtung der bereits gehalterten Schraubenfeder,
so dass sich diese nicht wieder löst. Eine einmal festgehaltene Schraubenfeder
wird auch durch die nachträgliche Montage weiterer Schraubenfedern nicht wieder
gelöst. Besonders hingewiesen wird auch auf die zusätzliche Funktion der Haltearme
30 neben der Halterung als Führung des Kontakthalters 14 über die daran entlang
verlaufenden Führungsschienen 22.
Der zwischen den Haltearmen gebildete freie Raum kann genau so groß
wie der Außendurchmesser eines Federelementes sein. Dabei kann die Begrenzung
sowohl durch die Haltearme des Sockels als auch durch entsprechende Elemente am
Kontakthalter selber, beispielsweise in der Form länglicher Arme oder dgl., ausgebildet
sein. Auf diese Weise ist eine besonders sichere Aufnahme des Federelementes nach
Art eines länglichen Kanals möglich, was vor allem bei Schraubenfedern ein seitliches
Ausbrechen verhindert.