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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter, insbesondere
in Mikroschalter-Bauform.
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Elektrische
Schalter sind Massenprodukte, die in zahlreichen Geräten mit
elektrischen Funktionen zum Einsatz kommen. Ein bevorzugtes, wenngleich
nicht beschränkendes
Einsatzgebiet der hier betrachteten Schalter sind Türverschlüsse für Waschmaschinen,
Geschirrspülmaschinen,
Herde und ähnliche
elektrische Haushaltsgeräte
(sogenannte ”Weißware”). In solchen
Türverschlüssen sind
oftmals Mikroschalter eingebaut, die beispielsweise in Antwort auf
das Schließen
der Tür
oder in Antwort auf das Verriegeln eines Schließelements des Türverschlusses
schalten und so verschiedene Zustände des Verschlusses zu erkennen
gestatten.
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Der
Massencharakter der hier betrachteten Schalter bewirkt regelmäßig einen
hohen Kostendruck bei der Herstellung, wobei nicht nur die Fertigung
der Einzelteile sondern auch die Montage zu berücksichtende Kostenfaktoren
sind.
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Die
Entgegenhaltung
DE
79 06 821 U1 offenbart eine Drucktaste mit einer Feder
als elektrische Kontaktbrücke.
Bei Betätigung
eines Tastenkopfs der Drucktaste wird ein Zapfen eines Tastenschafts
heruntergedrückt,
wodurch der Schenkel der Feder mit einer Silikonauflage in Kontakt
kommt.
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Die
Druckschrift
DE 26 57 783 offenbart
einen Drucktastenschalter mit einer Schraubenfeder. Die Schraubenfeder
weist ein sich seitlich nach unten erstreckendes Kontaktelement
auf, welches bei Betätigung
des Schalters entlang einer Führungsfläche zum
In-Kontakt-Treten mit einem weiteren Schaltkontakt gleitet.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, einen elektrischen Schalter bereitzustellen,
welcher bei hoher Funktionszuverlässigkeit mit geringem Aufwand
hergestellt werden kann.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch einen elektrischen Schalter mit den Merkmalen des Anspruchs
1 oder des Anspruchs 21 gelöst,
insbesondere mit mindestens einem Paar relativ zueinander zwischen
einer Inkontaktstellung und einer Außerkontaktstellung bewegbarer
Schaltkontakte zum Herstellen und Trennen eines über die beiden Schaltkontakte
führenden
elektrischen Wegs und mit Federmitteln, welche die beiden Schaltkontakte
relativ zueinander in Richtung einer ihrer beiden Relativstellungen
vorspannen. Die Federmittel umfassen dabei eine aus einem elektrisch
leitfähigen
Material gefertigte, in dem elektrischen Weg in Reihe mit dem Schaltkontaktpaar
liegende Wendelfeder mit mindestens einer Windung.
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Der
Begriff der Wendelfeder umfasst im Rahmen der Erfindung sowohl axial
wirkende Schraubenfedern als auch drehbelastete Drehfedern mit Federschenkeln,
die angenähert
in einer Radialebene zur Windungsachse der Drehfeder abstehen. Solche Drehfedern
werden häufig
auch als Schenkelfedern bezeichnet. Wendelfedern sind regelmäßig äußerst zuverlässig und
langlebig in ihrer Funktion. Außerdem
sind sie für sich
schon als Massenprodukt handelsüblich
erhältlich,
was keine Sonderanfertigung verlangt und deswegen preisgünstig ist.
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Die
Wendelfeder kann gemäß einer
Ausführungsform
eine im wesentlichen in Richtung ihrer Federachse insbesondere auf
Druck belastete Schraubenfeder sein. Sie kann zylindrisch ausgebildet
sein, wobei es jedoch genauso möglich
ist, eine nichtzylindrische Wendelfeder zu verwenden, etwa eine
tonnenförmige.
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Ein
erster der beiden Schaltkontakte kann sich an einer axialen Stirnseite
der Schraubenfeder befinden. Insbesondere kann er unmittelbar von
einer Endwindung der Schraubenfeder gebildet sein, so dass keine
zusätzlichen
Maßnahmen
für die
Bildung dieses Schaltkontakts (z. B. ein angelötetes Kontaktplättchen)
getroffen werden müssen.
Der zweite Schaltkontakt ist dagegen zweckmäßigerweise feststehend angebracht;
auch dies ist selbstverständlich
keine Notwendigkeit.
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Gemäß einer
andere Ausführungsform
kann die Wendelfeder eine auf Drehung belastete Drehfeder sein und
einer der Federschenkel der Drehfeder einen ersten der beiden Schaltkontakte
bilden.
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Bei
einer bevorzugten Weiterbildung weist der Schalter zwei aus elektrisch
leitendem Material gefertigte, in gegenseitigem Abstand angeordnete, feststehende
Leiterelemente auf, mit deren einem die Wendelfeder in ständigem Kontakt
steht und mit deren anderem sie mittels eines Betätigungselements in
und außer
Kontakt bringbar ist. Insbesondere kann dabei bei Ausbildung der
Wendelfeder als Schraubenfeder das Betätigungselement in Richtung
der Achse der Schraubenfeder beweglich angeordnet sein und bei Ausbildung
als Drehfeder in Richtung quer, insbesondere senkrecht zur Wendelachse
der Drehfeder beweglich angeordnet sein. Dies ist günstig, um
die Federkraft der Wendelfeder bestmöglich zur Vorspannung des Betätigungselements
zu nutzen.
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Der
erfindungsgemäße Schalter
besitzt bevorzugt ein Schaltergehäuse mit einem Aufnahmeschacht,
in den das Betätigungselement
auf und ab beweglich eingesetzt ist.
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Für eine einfache
händische
Montage ist das Betätigungselement
vorteilhafterweise mit Formationen ausgeführt, welche eine Zusammenfügung der Wendelfeder
und des Betätigungselements
zu einer Vormontageeinheit gestatten, bevor das Betätigungselement
an einem Gehäuse
des Schalters montiert wird. Diese Formationen können beispielsweise einen in
dem Betätigungselement
gebildeten Federeinsetzraum umfassen, in den die Wendelfeder unter
Vorspannung einsetzbar ist. Der Einbau des mit der Wendelfeder bestückten Betätigungselements
in das Schaltergehäuse
wird dann dadurch leicht gemacht, dass sich beidseits an den Federeinsetzraum je
ein Ausweichraum für
ein jeweiliges Leiterelement anschließt.
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Mindestens
eines der Leiterelemente, insbesondere beide Leiterelemente können durch
eine Durchgangsöffnung
in dem Betätigungselement
hindurchgesteckt sein. Dies kann dazu genutzt werden, allein über die
Leiterelemente eine verliersichere Halterung des Betätigungselements
an einem Grundgehäuse
des Schalters zu erzielen, ohne zusätzliche Maßnahmen zur Sicherung des Betätigungselements
treffen zu müssen.
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Für eine gute
Kontaktqualität
mit der Wendelfeder und eine einfache und kostengünstige Herstellung
sind die Leiterelemente vorzugsweise stiftförmig ausgebildet. Alternativ
können
sie beispielsweise leisten- oder plattenförmig ausgebildet sein.
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Es
ist ferner darauf hinzuweisen, dass die Leiterelemente zwar gleich
ausgestaltet sein können, dies
jedoch keineswegs zwingend ist. Selbstverständlich können die beiden Leiterelemente
voneinander unterschiedliche Ausgestaltungen haben.
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Für eine konstruktiv
einfache Ausgestaltung und eine einfache, rasche Montage des erfindungsgemäßen Schalters
können
sich die Leiterelemente quer durch den Aufnahmeschacht hindurch
erstrecken und in den Wänden
des Aufnahmeschachts gehalten sein. Hierzu können die Leiterelemente von außerhalb
des Aufnahmeschachts her durch Durchsteckschlitze in einem ersten
Wandbereich des Schachts durchsteckbar und quer durch den Aufnahmeschacht
soweit vorschiebbar sein, bis sie in Halteausnehmungen in einem
zum ersten Wandbereich gegenüberliegenden
zweiten Wandbereich des Aufnahmeschachts eintauchen.
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Die
Durchsteckschlitze können
auf der dem Aufnahmeschacht gegenüberliegenden Seite des ersten
Wandbereichs in einen Raum münden,
welcher der Aufnahme eines Anschlusssteckers dient. Der erfindungsgemäße Schalter
kann so allein mit den beiden Leiterelementen und der Wendelfeder
als elektrisch leitenden Bauteilen auskommen und erfüllt die
Forderung nach geringer Bauteilzahl. Neben diesen Komponenten benötigt der
erfindungsgemäße Schalter
nur noch das Schaltergehäuse
und das Betätigungselement,
so dass der Schalter insgesamt aus nicht mehr als fünf Bauteile
zusammengebaut werden kann.
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Der
Aufnahmeschacht kann beispielsweise Rechteckquerschnitt besitzen.
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Eine
besonders kostengünstige
Ausgestaltung sieht vor, dass die Leiterelemente aus einem Drahtmaterial
gefertigt sind, insbesondere aus einem Drahtmaterial mit Rechteckquerschnitt.
Sie können dann
einfach durch Ablängen
von einer Drahtrolle gefertigt werden und müssen nicht aus einem Blechmaterial
ausgestanzt werden.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann der elektrische Schalter als Öffner wirken.
Im Ruhezustand des Schalters befinden sich die Schaltkontakte dann
in ihrer Inkontaktstellung.
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Alternativ
kann der elektrische Schalter als Schließer wirken. In diesem Fall
nehmen die Schaltkontakte im Ruhezustand des Schalters ihre Außerkontaktstellung
ein. Hierbei kann ein von der Wendelfeder gesondertes, dieser entgegenwirkendes
Federelement vorgesehen sein, welches die beiden Schaltkontakte
in Richtung auf ihre Außerkontaktstellung vorspannt.
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Gemäß einer
anderen Betrachtungsweise löst
die Erfindung die eingangs gestellt Aufgabe ferner durch einen elektrischen
Schalter, insbesondere in Mikroschalter-Bauform, umfassend
- – ein Schaltergehäuse mit
einem Aufnahmeschacht,
- – ein
in dem Aufnahmeschacht auf und ab beweglich aufgenommenes, von außerhalb
des Schalters her zugängliches
Betätigungselement,
- – zwei
in dem Aufnahmeschacht in Bewegungsrichtung des Betätigungselements übereinander angeordnete,
sich quer durch zumindest einen Teil des Aufnahmeschachts hindurch
erstreckende Leiterelemente aus einem elektrisch leitenden Material
und
- – ein
in dem Raum zwischen den beiden Leiterelementen angeordnetes oder
sich zumindest in diesen Raum hinein erstreckendes Federelement aus
einem elektrisch leitenden Material, welches in einem ersten Schaltzustand
des Schalters einen elektrischen Weg über die beiden Leiterelemente
schließt
und in einem zweiten Schaltzustand durch das Betätigungselement außer Kontakt
mit mindestens einem der Leiterelemente gebracht ist.
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Das
Federelement kann bei dieser Betrachtungsweise beispielsweise eine
Wendelfeder in Form einer Schraubenfeder oder einer Drehfeder sein. Ebenso
ist es vorstellbar, eine Blattfeder zu verwenden, etwa in V-Form,
wobei einer der V-Schenkel ständig
in Kontakt mit einem der Leiterelemente steht und der andere V-Schenkel
durch das Betätigungselement
in und außer
Kontakt mit dem anderen Leiterelement gebracht wird.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen weiter erläutert. Es
stellen dar:
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1 im
Schnitt ein Ausführungsbeispiel
eines als Öffner
wirkenden Ein/Aus-Schalters
im geschlossenen, unbetätigten
Zustand,
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2 die
einzelnen Bauteile des Schalters der 1,
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3 einen
anderen Schnitt durch den Schalter der 1,
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4 einen
Perspektivblick auf den Schalter der 1 im aufgeschnittenen
Zustand,
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5 eine
Ansicht auf den Schalter der 1 von oben,
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6 einen
nochmals anderen Schnitt durch den Schalter der 1,
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7 eine
Schnittansicht ähnlich 1,
jedoch im geöffneten,
betätigten
Zustand des Schalters der 1,
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8 einen
Schnitt ähnlich 3 im
betätigten
Zustand des Schalters der 1,
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9 stark
schematisiert das Funktionsprinzip eines als Schließer wirkenden
Ein/Aus-Schalters im unbetätigten
Zustand,
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10 den
Schalter der 9 im betätigten Zustand,
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11 eine
schematische Skizze einer Schaltervariante mit einer Drehfeder,
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12 eine
schematische Skizze einer Schaltervariante mit einer Blattfeder.
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Bei
dem in den 1 bis 8 dargestellten,
allgemein mit 10 bezeichneten Ein/Aus-Mikroschalter betreffen die 1 bis 6 den
unbetätigten
Schaltzustand des Schalters, in dem sich ein für die Ein/Aus-Funktion verantwortliches
Schaltkontaktpaar des Schalters in gegenseitigem elektrischen Kontakt
befindet (Inkontaktstellung) und so einen über das Kontaktpaar verlaufenden
elektrischen Pfad schließt,
während
die 7 und 8 den betätigten Schaltzustand zeigen,
in dem die beiden Schaltkontakte voneinander getrennt sind (Außerkontaktstellung)
und der elektrische Pfad dementsprechend unterbrochen ist. Der Schalter 10 wirkt
somit als Öffner.
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Insgesamt
setzt sich der Schalter 10 nach dem in den 1 bis 8 gezeigten
Ausführungsbeispiel
aus fünf
Bauteilen zusammen. Diese sind: ein Schaltergehäuse 20, ein Betätigungselement 30, eine
elektrisch leitendes Federelement in Form einer zylindrischen Schraubenfeder 40 und
zwei metallische Leiterstifte 50, 60. Das vorzugsweise
auf Kunststoff gefertigte, beispielsweise als Spritzgussteil hergestellte
Schaltergehäuse 20 ist
einstückig
ausgebildet und besitzt einen nach außen offenen und an seinem Boden
geschlossenen Aufnahmeschacht 23 für das Betätigungselement 30.
Letzteres wird von außen
her in den Schacht 23 eingesetzt und ist im Einbauzustand
in dem Schacht 23 in Richtung eines Doppelpfeils A (siehe 2)
auf und ab bewegbar.
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Nachfolgend
wird die Pfeilrichtung A auch als axiale Richtung bezeichnet, weil
sie sich mit der Einbaurichtung der Schraubenfeder 40 deckt.
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Im
gezeigten Beispielfall besitzt der Aufnahmeschacht 23 einen
Rechteckquerschnitt und ist entsprechend von vier in einem Rechteck
angeordneten Schachtseitenwänden
begrenzt. Von diesen vier Schachtseitenwänden sind in den Figuren zwei
gesondert hervorgehoben und mit 21 und 22 bezeichnet.
Die beiden Wände 21, 22 liegen
einander gegenüber
und dienen der Halterung und Abstützung der beiden Leiterstifte 50, 60 an
dem Schaltergehäuse 20.
Hierzu ist die Schachtseitenwand 21 mit zwei in Pfeilrichtung
A (d. h. in Achsrichtung) mit Abstand übereinander angeordneten Halteausnehmungen 25, 26 für die Spitzen
der Leiterstifte 50, 60 versehen. Die Halteausnehmungen 25, 26 sind
von der Schachtinnenseite her in die Wand 21 eingeformt und
gehen bevorzugt nur durch einen Teil der Dicke der Wand 21 hindurch.
Sie können
so die Einstecktiefe der Leiterstifte 50, 60 begrenzen.
In der Schachtseitenwand 22 befinden sich dagegen zwei
die Wand vollständig
durchsetzende Durchsteckschlitze 27, 28 für die Leiterstifte 50, 60.
Die Durchsteckschlitze 27, 28 sind in präziser axialer
Gegenüberlage
zu den Halteausnehmungen 25, 26 angeordnet und
erlauben ein Durchstecken der Leiterstifte 50, 60 von
der Außenseite
der Schachtseitenwand 22 her.
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Im
Einbauzustand erstrecken sich die beiden Leiterstifte 50, 60 quer
durch den Schacht 23 hindurch und reichen mit ihren Spitzen
in die Halteausnehmungen 25, 26. Sie liegen dabei
parallel zueinander und axial übereinander
und erstrecken sich senkrecht zur Achsrichtung A.
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Die
Länge der
Leiterstifte 50, 60 ist so gewählt, dass sie im Einbauzustand
von der Schachtseitenwand 22 ein Stück weit nach außen in einen Gehäuseraum 24 ragen,
welcher der Aufnahme eines nicht näher dargestellten Anschlusssteckers dient,
mit welchem der Schalter 10 koppelbar ist. Der den Raum 24 umgrenzende
Teil des Gehäuses 20 bildet
entsprechend eine Steckerfassung für den Anschlussstecker.
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Zum
Einbau werden die Leiterstifte 50, 60 von der
offenen Seite der Steckerfassung her in den Gehäuseraum 24 eingeführt und
durch die Durchsteckschlitze 27, 28 gesteckt.
Anschließend
werden sie soweit vorgeschoben, bis sie mit ihren vorlaufenden Enden
in die Halteausnehmungen 25, 26 eintauchen und
nicht mehr weiter vorgeschoben werden können. Es versteht sich, dass
die Halteausnehmungen 25, 26 oder/und Durchsteckschlitze 27, 28 hinreichend
eng bemessen oder anderweitig ausgestaltet sein können, um
einen verliersicheren Halt der Leiterstifte 50, 60 im
Gehäuse 20 zu
gewährleisten.
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Das
Betätigungselement 30 besitzt
in Entsprechung zu dem Aufnahmeschacht 23 einen Rechteckumriss
bei Betrachtung in einem Axialquerschnitt. Es weist eine quer durch
das Betätigungselement 30 von
einer Rechteckseite zur gegenüberliegenden
hindurchgehende, axial längliche
schlitzförmige Öffnung 32 auf,
die in axialer Richtung nach unten und nach oben von dem Material
des Betätigungselements 30 begrenzt
ist. In einem Mittelbereich ist die Schlitzung 32 quer
zur Schlitzebene zu einem Federeinsetzraum 31 (siehe 8)
erweitert, in den die Schraubenfeder 40 mit zur Pfeilrichtung
A paralleler Federachse einsetzbar ist. Die axiale Höhe des Federeinsetzraums 31 ist
etwas kleiner als die axiale Länge
der Schraubenfeder 40 im ungespannten Zustand, so dass
die Schraubenfeder 40 etwas zusammengedrückt werden
muss, um sie in den Federeinsetzraum 31 einzusetzen. Dies
ist günstig
für die
Montage des Schalters 10, weil die Schraubenfeder 40 mit
dem Betätigungselement 30 zu
einer Vormontageeinheit zusammengesetzt werden kann und wegen ihrer
Eigenvorspannung nicht aus dem Federeinsetzraum 31 herausfällt.
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Die
Schlitzbereiche axial oberhalb und unterhalb des Federeinsetzraums 31 bilden
Ausweichräume 34, 35 (siehe 3)
für die
Leiterstifte 50, 60, in welche die Stifte 50, 60 bei
einer Bewegung des Betätigungselements 30 in
dem Schacht 23 axial zurückweichen können. Weil die Ausweichräume 34, 35 quer
zur Schlitzebene schmaler sind als der Federeinsetzraum 31,
bleibt die Schraubenfeder 40 auf den Federeinsetzraum 31 beschränkt, wogegen
die Leiterstifte 50, 60 zwischen dem Federeinsetzraum 31 und
den Ausweichräumen 34, 35 wandern
können.
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Die Übergangsstufen
zwischen dem Federeinsetzraum 31 und den axial beidseits
anschließenden
Ausweichräumen 34, 35 sind
mit 36, 37, 38, 39 (siehe insbesondere 3 und 8)
bezeichnet. Über
diese Stufen stützt
sich die Schraubenfeder 40 axial an dem Betätigungselement 30 ab.
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Das
Betätigungselement 30 besitzt
einen zumindest leicht aus dem Schacht 23 herausschauenden
Betätigungskopf 41, über den
ein externes Manipulationsorgan (nicht näher dargestellt) an dem Betätigungselement 30 zur
Schalterbetätigung
angreifen kann. Auch das Betätigungselement 30 ist
zweckmäßigerweise
aus Kunststoff gefertigt.
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Im
Einbauzustand, wie er beispielsweise in den 1 und 3 gezeigt
ist, reichen die beiden Leiterstifte 50, 60 durch
die Schlitzung 32 hindurch. Das heißt, beide Leiterstifte 50, 60 sind
durch das Betätigungselement 30 hindurchgesteckt
und sorgen so für
dessen verliersichere Halterung an dem Gehäuse 20. Axial zwischen
den beiden Leiterstiften 50, 60 befindet sich
die Schraubenfeder 40. Ihre obere Endwindung (bezeichnet
mit 42, siehe 2) liegt dabei unter Herstellung
eines elektrischen Kontakts an dem oberen Leiterstift 60 an,
während
ihre untere Endwindung (bezeichnet mit 44) an dem unteren
Leiterstift 50 ebenfalls unter Herstellung eines elektrischen
Kontakts anliegt. Es ist somit ein geschlossener elektrischer Weg
von dem Leiterstift 60 über
die Schraubenfeder 40 zu dem Leiterstift 50 gebildet.
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Für einen
satten elektrischen Kontakt zwischen der Schraubenfeder 40 und
den Leiterstiften 50, 60 ist es zweckmäßig, wenn
im Endmontagezustand die axiale Abstützung der Schraubenfeder 40 im
wesentlichen ausschließlich über die
Leiterstifte 50, 60 erfolgt und dementsprechend
der Anlagekontakt der Schraubenfeder 40 mit den Übergangsstufen 36–39 zumindest
weitestgehend aufgehoben ist. Hierzu ist der axiale Abstand zwischen
den beiden Leiterstiften 50, 60 (bedingt durch
den axialen Abstand zwischen den Halteausnehmungen 25, 26 bzw. zwischen
den Durchstecköffnungen 27, 28)
etwas kleiner als der axiale Abstand zwischen jeweils axial gegenüberliegenden
der Übergangsstufen 36–39. Zugleich
sind die Halteausnehmungen 25, 26 und die Durchstecköffnungen 27, 28 so
lokalisiert, dass im eingebauten Zustand beide Leiterstifte 50, 60 axial etwas
in den Federeinsetzraum 31 hineinragen. Bei unbetätigtem Schalter
wird die Schraubenfeder 40 folglich unter Druckspannung
zwischen den beiden Leiterstiften 50, 60 gehalten.
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Bei
dem Schalter 10 bilden der obere Leiterstift 60 und
die Endwindung 42 der Schraubenfeder 40 ein Paar
relativ zueinander beweglicher Schaltkontakte im Sinne der Erfindung.
Der von dem Leiterstift 60 gebildete Schaltkontakt ist
dabei feststehend, während
der von der Endwindung 42 gebildete Schaltkontakt beweglich
ist.
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Die
aus der Schachtseitenwand 22 in den Gehäuseraum 24 herausstehenden
Enden der Leiterstifte 50, 60 dienen als elektrische
Schnittstellenelemente zur Kontaktierung mit komplementären Schnittstellenelementen
des Anschlusssteckers.
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Zur
Betätigung
des Schalters 10 wird das Betätigungselement 30 niedergedrückt, d.
h. in Richtung in den Schacht 23 hinein, wie durch einen
Pfeil F in 7 und 8 angedeutet.
Der mit 29 bezeichnete Schachtboden begrenzt den maximalen Hub
des Betätigungselements 30 nach
unten. Bei der Abwärtsbewegung
des Betätigungselements 30 drücken die
Stufen 36, 37 auf die Schraubenfeder 40. Diese
wird komprimiert und hebt von dem oberen Leiterstift 60 ab.
Dadurch wird die elektrische Verbindung zwischen den beiden Leiterstiften 50, 60 unterbrochen;
der Schalter 10 ist geöffnet.
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Wird
die Betätigungskraft
weggenommen, bewegt sich das Betätigungselement 30 unter
der Wirkung der sich entspannenden Schraubenfeder 40 zurück nach
oben, bis die Schraubenfeder 40 wieder in Anlagekontakt
an dem oberen Leiterstift 60 gelangt. Der Schalter 10 ist
dann wieder geschlossen.
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Für die Montage
des Schalters 10 wird zunächst die Schraubenfeder 40 in
den Federeinsetzraum 21 des Betätigungselements 30 eingesetzt.
Anschließend
wird das Betätigungselement 30 mit
der darin gehaltenen Schraubenfeder 40 in den Aufnahmeschacht 23 des
Schaltergehäuses 20 eingeführt, und
zwar soweit, dass der untere Leiterstift 50 problemlos
in das Gehäuse 20 eingesteckt
und dabei durch den unteren Ausweichraum 35 hindurchgefädelt werden
kann. Dann wird das Betätigungselement 30 tiefer
in den Schacht 23 hineingedrückt. Dies komprimiert die Schraubenfeder 40,
die nun an dem bereits eingebauten unteren Leiterstift 50 anstößt. Das
Betätigungselement 30 wird
nun so tief in den Schacht 23 hineingedrückt, dass
der obere Leiterstift 60 in das Gehäuse 20 eingesteckt
und dabei durch den oberen Ausweichraum 34 hindurchgefädelt werden
kann. Dann kann das Betätigungselement 30 losgelassen
werden; die Montage ist abgeschlossen.
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Die
Leiterstifte 50, 60 sind beispielsweise aus einem
Drahtmaterial mit Rechteck-, insbesondere Quadratquerschnitt gebildet,
können
aber alternativ aus einem Runddraht gefertigt sein. Man erkennt in 2,
dass sie einen kleinen abstehenden Wulst 51 bzw. 61 aufweisen,
welcher beim Einbau der Stifte 50, 60 innerhalb
der betreffenden Durchstecköffnung 27, 28 zu
Liegen kommt und sich in das Material der Steckergehäuses 20 eingräbt. Dies
sorgt für
einen guten Halt der Stifte 50, 60 im Gehäuse 20.
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Es
ist darauf hinzuweisen, dass statt einer Schraubenform der Feder 40 auch
eine andere Form eines elektrisch leitenden, gleichwohl elastischen Elements
gewählt
werden kann, ohne dass sich hierdurch die Einfachheit der Montage
signifikant verschlechtert und die geringe Anzahl der Schalterbauteile
erhöht.
Die Idee eines Schalters mit einem Betätigungselement, das durch zwei
durch es hindurchsteckbare, an einem Gehäuse des Schalters gehaltene
Leiterelemente verliersicher montierbar ist, wobei zwischen den
beiden Leiterelementen ein elektrisch leitendes Federelement liegt,
das seinerseits zusammen mit dem Betätigungselement zu einer Einheit vormontierbar
ist, wird im Rahmen der Erfindung als selbständig schutzfähig angesehen,
und zwar unabhängig
davon, ob das Federelement gewendelt ist oder eine andere Ausgestaltung
besitzt.
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Für die nachfolgende
Erläuterung
der Ausführungsbeispiele
der 9, 10 und 11 wird auf
gleiche Bezugszeichen wie zuvor zurückgegriffen, soweit es sich
um gleiche oder gleichwirkende Komponenten handelt. Zur Unterscheidung
der Ausführungsbeispiele
ist freilich an die Bezugszeichen jeweils ein Kleinbuchstabe angehängt.
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Der
Schalter 10a nach dem Ausführungsbeispiel der 9, 10 ist
ein als Schließer
wirkender Ein/Aus-Schalter. Er weist ein erstes Leiterelement 50a,
ein zweites Leiterelement 60a, ein zwischen den Leiterelementen 50a, 60a angeordnetes, elektrisch
leitendes erstes Federelement 40a, ein Betätigungselement 75a mit
einem daran angebrachten Betätigungsabschnitt 80a zum
Betätigen
des Schalters und ein zwischen einem Gehäuseteil 85a und dem
Betätigungsabschnitt 80a angeordnetes
zweites Federelement 70a auf. Die Leiterelemente 50a, 60a können beispielsweise
wiederum Stiftform haben. Das erste Federelemente kann wie zuvor
eine auf Druck belastete Schraubenfeder 40a sein. Das zweite
Federelement 70a nimmt nicht an dem über die Leiterelemente 50a, 60a und
das Federelement 40a verlaufenden elektrischen Pfad teil;
es kann daher ggf. auch aus elektrisch nichtleitendem Material bestehen.
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Die
Leiterelemente 50a, 60a und der Betätigungsabschnitt 80a sind
in unterschiedlichen vertikalen Ebenen angeordnet, so dass der Betätigungsabschnitt 80a aus
der in 9 gezeigten Stellung unterhalb des Leiterelements 60a in
die in 10 gezeigte Stellung oberhalb
des Leiterelements 60a bewegt werden kann.
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Wenn
keine Kraft F1 auf das Betätigungselement 75a einwirkt,
so befindet sich der elektrische Schalter in der in 9 gezeigten
Gleichgewichtslage, bei der die elektrische Verbindung zwischen
dem ersten 50a und dem zweiten Leiterelement 60a über das
erste Federelement 40a getrennt ist. Dabei wirken die Federkräfte des
ersten Federelements 40a und des zweiten Federelements 70a derart
in entgegengesetzte Richtungen, dass der elektrische Schalter in
der in 9 gezeigten Außerkontaktstellung verbleibt.
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Wirkt
nun, wie in 10 gezeigt, eine Kraft F1 auf das Betätigungselement 75a,
so wird der Betätigungsabschnitt 80a in
eine Stellung in einer Ebene horizontal über dem Leistenelement 60a bewegt. Dabei
wird das zwischen dem Gehäuseteil 85a und dem
Betätigungsabschnitt 80a angeordnete
zweite Federelement 70a zusammengedrückt. Da das erste Federelement 40a nicht
mehr von dem Betätigungsabschnitt 80a gehalten
wird, kann es sich aus dem in 9 gezeigten
stärker
komprimierten Zustand in den in 10 gezeigten
schwächer
komprimierten Zustand ausdehnen, bis es an dem Leiterelement 60a anstößt. Es ist
so in 10 eine elektrische Verbindung
zwischen den Leiterelementen 50a, 60a über das
erste Federelement 40a hergestellt. Bei Wegnahme der Kraft
F1 auf das Betätigungselement 75a kehrt
das Federelement 40a in die in 9 gezeigte
Außerkontaktstellung
zurück;
der Schalter öffnet
wieder.
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Die
Schaltervarianten der 11 und 12 stellen
wiederum jeweils einen Öffner
zum Ein- und Ausschalten eines elektrischen Wegs dar. Sie unterscheiden
sich von dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 8 im
wesentlichen durch die Gestalt der zwischen den Leiterstiften sitzenden
Feder. Im Fall der 11 ist die Feder 40b als
Drehfeder (Schenkelfeder) ausgeführt,
welche mit ihrer mit 45b bezeichneten Federachse senkrecht
zur Bewegungsrichtung des Betätigungselements 30b liegt. Die
Drehfeder 40b besitzt in an sich bekannter Weise einen
axial zentralen Federabschnitt 46b, welcher von einer oder
mehreren Windungen eines Federdrahts gebildet ist, und weist an
ihren axialen Enden je einen näherungsweise
in einer Radialebene abstehenden Federschenkel 47b bzw. 48b auf.
Der in 11 untere Federschenkel 47b liegt
dabei unter Vorspannung ständig
an dem unteren Leiterstift 50b an, während der obere Federschenkel 48b im
Ruhezustand des Schalters 10a (Einschaltzustand) an dem oberen
Leiterstift 60b anliegt, jedoch bei Betätigung des Schalters von dem
Betätigungselement 30b aus
dem Kontakt mit dem Leiterstift 60b weggedrückt wird,
so dass der Schalter öffnet.
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Bei
der Variante der 12 ist das Federelement 40c dagegen
als V-förmig
gebogene Blattfeder ausgeführt,
deren V-Schenkel 47c, 48c mit den Leiterstiften 50, 60c zusammenwirken.
Es versteht sich, dass alternativ zu einer V-Form eine rundlich
oder anderweitig gebogene Blattfeder verwendet werden kann, beispielsweise
in C-Form.