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Die Erfindung betrifft ein Elektrogerät, insbesondere Umrichter, mit Gehäuseteil und Schalteinheit.
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Es ist allgemein bekannt, dass eine Schalteinheit zum Einschalten oder Ausschalten eines Elektrogeräts verwendbar ist. Hierbei wird die Schalteinheit als elektrischer Schalter eingesetzt.
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Aus der
DE 644 523 A ist eine federnde Griffdichtung für Drehschalter bekannt.
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Aus der
DE 70 02 051 U ist als nächstliegender Stand der Technik eine Bedienungseinrichtung mit Verrastungsverbindung bekannt.
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Aus der
JP S61 - 3 693 U ist ein Drehschalter bekannt.
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Aus der
EP 2 051 270 A1 ist eine Einstellmechanik mit integrierter Leuchtanzeige bekannt.
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Aus der
JP S55- 81 814 U ist eine Rastverbindung bei einem Drehknopf bekannt.
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Aus der
EP 1 009 208 A2 ist eine Verbindungsstruktur einer elektrischen Komponente bekannt.
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Aus der
JP 2005 -
149 726 A ist ein Drehschalter bekannt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Elektrogerät in einfacher Weise weiterzubilden, wobei möglichst wenig Teile verwendet werden sollen und das Gerät in hoher Schutzart ausführbar sein soll.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Elektrogerät nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Elektrogerät, insbesondere Umrichter, mit Gehäuseteil und Schalteinheit, sind, dass ein Drehknopf zur Betätigung einer Schalteinheit mit einem Verbindungsteil drehfest verbunden ist,
wobei das Verbindungsteil mit der Schalteinheit drehfest verbunden ist,
wobei das Verbindungsteil mit dem Drehknopf eingerastet verbunden ist, insbesondere mittels Rastnase,
wobei der Drehknopf an einem Gehäuseteil drehbar gelagert ist,
wobei das Verbindungsteil einen scheibenartigen Abschnitt aufweist, der einen Dichtring an das Gehäuseteil andrückt.
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Von Vorteil ist dabei, dass eine hohe Schutzart mit wenigen Teilen erreicht ist. Insbesondere ist kein Sicherungsring notwendig, da der scheibenartige Abschnitt als axiale Begrenzung und Andruckfläche für den Dichtring diesen gegen das Gehäuseteil drückt. Somit ist auch eine einfache Montage erreichbar. Des Weiteren sind die Teile als Spritzgussteile fertigbar und gleitlagerbar, wodurch weitere Komponenten, wie Lager oder dergleichen, entfallen.
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Erfindungsgemäß weist die Schalteinheit elektrische Anschlusselemente auf, die mit Leiterbahnen einer Leiterplatte elektrisch verbunden sind, insbesondere lötverbunden sind,
wobei die Leiterplatte mit dem Gehäuseteil verbunden, insbesondere schraubverbunden, ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Schalteinheit gehalten ist von der Leiterplatte, die mit dem Gehäuse verbunden ist. Somit ist die Schalteinheit am Gehäuse festgelegt.
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Erfindungsgemäß ist das Verbindungsteil mit einem Mitnehmerabschnitt zumindest teilweise in eine entsprechende Aufnahmeausnehmung der Schalteinheit eingeführt und drehfest mit einem Aufnahmeelement in der Schalteinheit verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass die Schalteinheit von der anderen Seite der Gehäusewand betätigbar ist, indem ein Drehknopf über das Verbindungsteil drehfest verbunden ist und die Betätigung, also Einstellung der Drehstellung des Schalters der Schalteinheit, über einen langen axialen Weg und eine gute Abdichtung hinweg ausführbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Drehknopf einen Hülsenabschnitt, insbesondere einen mit Axialschlitz ausgeführten Hülsenabschnitt, auf, in welchen ein Hohlwellenabschnitt des Verbindungsteils eingeführt ist, insbesondere wobei der Hülsenabschnitt einem Hohlzylinderabschnitt entsprechend ausgeformt ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache geführt drehfeste Verbindung ausführbar ist. Dabei ist eine Selbstzentrierung des Drehknopfes mittels des Verbindungsteils ermöglicht, da der Hohlzylinder in die Hülse eingesteckt ist und das Verbindungsteil außerdem auch mit dem Drehschalter der Schalteinheit verbunden ist. Der Drehschalter ist in der Schalteinheit drehbar gelagert, wobei er auch axial begrenzt ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Gehäuseteil eine Ausnehmung auf, in welche der Drehknopf zumindest teilweise eingeführt ist,
insbesondere in welche der Hülsenabschnitt des Drehknopfes zumindest teilweise eingeführt ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Betätigung der Schalteinheit durch die Gehäusewandung hindurch ermöglicht ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine am Verbindungsteil, insbesondere eine am Hohlwellenabschnitt des Verbindungsteils, angeordnete Rastnase in einer Ausnehmung des Hülsenabschnitts eingerastet, insbesondere zur drehfesten Verbindung des Verbindungsteils mit dem Drehknopf. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Verbindung erreicht ist und die Verrastung beim axialen Einführen erfolgt. Somit ist mittels des Einrastens ein formschlüssiges Verbinden in axialer Richtung und in Umfangsrichtung erreicht. Eine Demontage ist ebenfalls ermöglicht, wenn die Rastnase radial zurückgebogen wird, also aus der die Rastnase aufnehmenden Ausnehmung herausgedrückt wird.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen Gehäuseteil und Drehknopf eine Labyrinthdichtung angeordnet,
insbesondere wobei der Drehknopf eine Ringnut aufweist und zumindest eine der Nutwände der Ringnut in eine Ringnut des Gehäuseteils zumindest teilweise hineinragt. Von Vorteil ist dabei, dass nicht nur der Dichtring, sondern zusätzlich auch eine Labyrinthdichtung vorgesehen ist. Somit ist eine hohe Schutzart erreichbar.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind der Drehknopf und das Verbindungsteil jeweils als einstückiges, also einteiliges, Kunststoffspritzgussteil gefertigt. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ermöglicht ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Drehknopf am Gehäuseteil gleitgelagert. Von Vorteil ist dabei, dass keine weiteren Komponenten notwendig sind.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist auf dem Hülsenabschnitt des Drehknopfes ein Dichtring angeordnet, der in einer ringförmigen Vertiefung des Gehäuseteils anliegt,
insbesondere wobei die Berührfläche zwischen Dichtring und Hülsenabschnitt einen konstanten Radialabstand von der Hülsenachse aufweist, insbesondere also nur in axialer Richtung und in Umfangsrichtung sich erstreckt. Von Vorteil ist dabei, dass der Dichtring aufsteckbar ist auf den Hülsenabschnitt und somit eine einfache Montage ausführbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist
die Normalenrichtung der auf den Dichtring drückenden Druckfläche am scheibenartigen Abschnitt in axialer Richtung ausgerichtet. Von Vorteil ist dabei, dass ein Axial-Sicherungsring nicht notwendig ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Mitnehmerabschnitt einen Polygonabschnitt, Kreuzabschnitt oder exzentrisch ausgeformten Abschnitt auf. Von Vorteil ist dabei, dass der scheibenartige Abschnitt axial zwischen Rastnase und dem Polygonabschnitt, Kreuzabschnitt oder exzentrisch ausgeformtem Abschnitt anordenbar ist. Somit ist eine drehfeste und vorzugsweise spielfreie Verbindung ermöglicht.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Dichtring axial zwischen der Rastnase und dem scheibenartigen Abschnitt angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass eine hohe Schutzart erreichbar ist, da die Verbindung im Bereich der Rastnase zwar nicht dicht ist, jedoch der Dichtring eine Abdichtung zum Innenraum des Geräts bewirkt.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die radiale Ausdehnung des scheibenartigen Abschnitts als Funktion des Umfangswinkels ein Maximum auf, insbesondere welches als Montageanzeigehilfe verwendet ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Montage ausführbar ist und somit die Verrastung sehr schnell und einfach ausführbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Dichtring axial derart stark verformt, insbesondere zusammengedrückt, dass der scheibenartige Abschnitt direkt das Gehäuseteil berührt. Von Vorteil ist dabei, dass der Dichtring vor zu großer Verformung geschützt ist.
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Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
- In der 1 ist ein Elektrogerät, insbesondere ein Umrichter, in Draufsicht dargestellt.
- In der 2 ist eine Schnittansicht dargestellt-
- In der 3 ist ein vergrößerter Ausschnitt dargestellt.
- In der 4 ist eine Schalteinheit 1 des Geräts mit Verbindungsteil 2 und Drehknopf 3 in Explosionsdarstellung aus einer ersten Blickrichtung dargestellt, wobei das Gehäuse weggelassen ist.
- In der 5 ist eine Schalteinheit 1 des Geräts mit Verbindungsteil 2 und Drehknopf 3 in Explosionsdarstellung aus einer anderen Blickrichtung als bei 4 dargestellt.
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Wie in 1 gezeigt, ist ein Oberteil 5, das vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt ist, auf ein Unterteil aufgesetzt, das vorzugsweise aus Metall, wie Aluminium, gefertigt ist und Kühlrippen und/oder Kühlfinger aufweist.
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Die im Gerät angeordnete Leistungselektronik ist wärmeleitend mit dem Unterteil verbunden, so dass die von der Leistungselektronik erzeugte Wärme über das Unterteil abführbar ist an die Umgebung.
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Die Signalelektronik ist auf einer Leiterplatte 20 vorgesehen, die mit dem Oberteil 5 verbunden ist, insbesondere schraubverbunden oder klipsverbunden beziehungsweise eingerastet ist.
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Am Oberteil 5 sind außen Eingabemittel angeordnet, mit denen in der Signalelektronik gespeicherte Parameter veränderbar sind.
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Als Eingabemittel ist ein Drehknopf 3 vorgesehen, der drehfest, insbesondere mittels kraftschlüssiger Verbindung und/oder Einrastverbindung, mit einem Verbindungsteil 2 verbunden ist, welches wiederum drehfest mit seinem Mitnehmerabschnitt 41, der vorzugsweise kreuzförmig ausgeformt ist, in eine entsprechende Aufnahmeausnehmung 50 eingeführt und somit formschlüssig verbunden ist.
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Durch Drehen des Drehknopfes 3 wird somit die Schalteinheit 1 betätigbar.
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Zur Erhöhung und Verbesserung der Griffigkeit weist der Drehknopf 3 einen nach außen hervorragenden Griffrückenabschnitt 51 auf, so dass eine einfache Betätigung ermöglicht ist.
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Der Drehknopf 3 ist mit seinem hülsenförmigen Fortsatz (Hülsenabschnitt 33) durch eine Ausnehmung in der Wandung des Oberteils 5, also des Gehäuses des Oberteils 5, geführt.
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Am axialen Endbereich dieses hülsenähnlichen Fortsatzes 33 ist ein Dichtring 21, insbesondere O-Ring aus Gummi, angeordnet. Dieser Dichtring 21 berührt somit den hülsenähnlichen Fortsatz 33 in Umlaufrichtung ununterbrochen und weist einen größeren Radialabstand auf als der hülsenähnliche Fortsatz, da er an dessen radialer Außenseite angeordnet ist.
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Der Dichtring 21 liegt in einer Vertiefung des Gehäuses, also des Oberteils 5 an und ist somit entgegen der axialer Richtung begrenzt. Denn die Vertiefung bildet für den Dichtring 21 einen Anlageflächenabschnitt, dessen Normale in axialer Richtung ausgerichtet ist.
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Der hülsenähnliche Fortsatz des Drehknopfes 3 nimmt einen Hohlwellenabschnitt 34 des Verbindungsteils 2 auf, wobei dieser Hohlwellenabschnitt 34 ebenfalls einen Axialschlitz aufweist zur Verbesserung der Verformbarkeit in radialer Richtung.
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Das Verbindungsteil 2 weist axial beabstandet von dem Dichtring 21 zwei Rastnasen 31 auf, die in Ausnehmungen 40, insbesondere Löcher, eingerastet sind, wobei die Ausnehmungen im hülsenähnlichen Fortsatz 33 angeordnet sind. Dabei weist der hülsenähnliche Fortsatz 33 Axialschlitze auf zur Verbesserung der Verformbarkeit in radialer Richtung auf.
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Das Verbindungsteil 2 weist einen an den vom Dichtring 21 überdeckten axialen Bereich angrenzenden axialen Bereich auf, in welchem ein scheibenartiger Abschnitt des Verbindungsteils 2 ausgebildet ist. Dabei ist das Verbindungsteil 2 in diesem Bereich radial weiter ausgedehnt als der größte Radialabstand des Dichtrings 21.
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Somit liegt der scheibenartige Abschnitt des Verbindungsteils 2 am Gehäuse, also Oberteil 5, an und begrenzt somit das Verbindungsteil 2 in axialer Richtung. Der scheibenartige Abschnitt des Verbindungsteils 2 ist am Gehäuse gleitgelagert bei der Drehbewegung des Drehknopfes 3, der ebenfalls gleitgelagert ist am Gehäuse, also Oberteil 5. Somit weist das Gehäuse axial beidseitig eine Lagerfläche für eine Gleitlagerung auf.
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Zwischen Drehknopf 3 und Gehäuse ist insbesondere im Bereich der Gleitlagerung des Drehknopfes 3 eine Labyrinthdichtung 32 angeordnet, die mittels an der dem Gehäuse zugewandten Seite des Drehknopfes 3 ausgeformten Ringnuten erzeugt ist, wobei eine zwischen zwei Ringnuten angeordnete, axial am Drehknopf 3 zum Gehäuse hin ausgeformte und hervorstehende Ringwand in eine entsprechende Ringnut des Gehäuses zumindest teilweise hineinragt. Umgekehrt ragt auch eine am Gehäuse ausgebildete Ringwand in eine der Ringnuten des Drehknopfes 2 zumindest teilweise hinein. Die so gebildete Labyrinthdichtung 32 dichtet zwar ab, jedoch ist der Dichtring 21 als weitere Abdichtung vorgesehen zur Erhöhung der Abdichtungssicherheit
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Der Hohlwellenabschnitt 34 drückt auch in radialer Richtung nach außen und ist somit kraftschlüssig verbunden mit dem Hülsenabschnitt 33.
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Die radiale Ausdehnung des scheibenartigen Fortsatzes ist in Umfangsrichtung verschieden.
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Wie in 4 gezeigt, ist ein Montageausrichtungsanzeigeabschnitt 4 ausgeprägt, so dass die Montageausrichtung deutlich gemacht ist. Somit ist die relative Ausrichtung des Verbindungsteil 2 zur Schalteinheit 1 angezeigt.
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Die Schalteinheit 1 ist mit ihren elektrischen Anschlusselementen 42 elektrisch verbunden mit Leiterbahnen der Leiterplatte 20 und somit von der Leiterplatte 20 mechanisch gehalten. Die Leiterplatte 20 ist wiederum mit dem Oberteil 5 schraubverbunden. Die Schalteinheit 1 verbindet abhängig von der Winkelstellung des drehfest in der Aufnahmeausnehmung 50 aufgenommenen Verbindungsteils 2 verschiedene elektrische Leitungen miteinander. Insbesondere ist auch ein Ausschalten oder Einschalten des Elektrogeräts ermöglicht.
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Bei Montage rastet die Rastnase 31 in die Ausnehmung 40 ein, wobei dabei auch der Dichtring 21 elastisch verformt wird, insbesondere axial komprimiert.
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Der scheibenartige Abschnitt des Verbindungsteils 2 fungiert als Dichtflächenabschnitt 30, also dient er zur Anlage des Dichtrings 21.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schalteinheit
- 2
- Verbindungsteil
- 3
- Drehknopf
- 4
- Montageausrichtungsanzeigeabschnitt
- 5
- Oberteil
- 20
- Leiterplatte
- 21
- Dichtring, insbesondere O-Ring aus Gummi
- 30
- Dichtflächenabschnitt
- 31
- Rastnase
- 32
- Labyrinthdichtung
- 33
- Hülsenabschnitt mit Schlitz, insbesondere Hülsenabschnitt mit Axialschlitz
- 34
- Hohlwellenabschnitt mit Schlitz, insbesondere Hohlwellenabschnitt mit Axialschlitz
- 40
- Ausnehmung, insbesondere Loch
- 41
- Mitnehmerabschnitt, insbesondere kreuzförmig ausgeformter Mitnehmerabschnitt
- 42
- elektrisches Anschlusselement
- 50
- Aufnahmeausnehmung
- 51
- Griffrückenabschnitt
