DE2046232A1

DE2046232A1 - Schaltereinheit

Info

Publication number: DE2046232A1
Application number: DE19702046232
Authority: DE
Inventors: Carl John Gawron Alex Florian Chicago 111 Frenzel (V St A )
Original assignee: Skil Nederland BV
Current assignee: Skil Nederland BV
Priority date: 1969-09-19
Filing date: 1970-09-18
Publication date: 1971-04-01
Also published as: US3590194A; NL7013709A; CA922775A; FR2062268A5; GB1290770A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann, 20A6232

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 39 21/22

<983921/22>

Skil (Nederland) N.V. Konijnenberg 60, Breda / Niederlande

Schaltereinheit

Die Erfindung betrifft eine mittels eines Auslösers betätigte Schaltereinheit zum Einbau in ein tragbares elektrisches Werkzeug od.dgl.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schaltereinheit so aufzubauen, dass sich der Auslöser, Schaltkreise, Schaltkreiselemente und Kontakte in einer Weise anordnen lassen, dass sich alle erforderlichen Schaltfunktionen ohne die Gefahr einer Beschädigung des Werkzeugs durchführen lassen, die Schaltereinheit leicht herzustellen ist und die Herstellungskosten möglichst niedrig sind.

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Geföst wird diese Aufgabe durch

a) ein Gehäuse,

b) einen in dem Gehäuse verschiebbar angeordneten Auslöser,

c) einen in dem Gehäuse verschiebbar angeordneten Umsteuerhebel,

d) eine erste Kon.takteinrichtung und eine zweite Kontakteinrichtung in dem Gehäuse, die in Abhängigkeit von der Bewegung des Auslösers und des Umsteuerhebels bewegt werden,

e) eine Kontakt- und Schaltungsmontageplatte,

f) eine dritte Kontakteinrichtung und eine vierte Kontakteinrichtung, die an der Montageplatte befestigt und so angeordnet sind, dass sie mit der ersten und zweiten Kontakteinrichtung in Berührung gebracht werden können,

g) erste Schaltkreiselemente auf der Montageplatte, die mit der ersten und dritten Kontakteinrichtung zusammenwirken und einen Kreis zur Erregung des Werkzeugmotors bei Betätigung des Auslösers bilden, und

h) zweite Schaltkreiselemente auf der Montageplatte, die mit der zweiten und vierten Kontakteinrichtung zusammenwirken und einen Kreis zur Festlegung der Drehrichtung des Werkzeugmotors bei Betätigung des Umsteuerhebele bilden.

In weiterer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass a) die zweite Kontakteinrichtung aus zwei Kontakten besteht, die von dem Umsteuerhebel getragen werden,

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b) dass die vierte Kontakteinrichtung aus fünf Kontakten besteht, die im Abstand voneinander auf der Montageplatte angeordnet sind, und

c) dass die beiden Kontakte einen Stromweg durch den ersten und zweiten Kontakt der vierten Kontakteinrichtung und einen weiteren Stromweg durch den dritten und vierten Kontakt bilden, wenn der Umsteuerhebel in einer seiner beiden Stellungen ist, sowie einen Stromweg durch den zweiten und dritten Kontakt und einen weiteren Stromweg durch den vierten und fünften Kontakt, wenn der Umsteuerhebel in der anderen seiner beiden Stellungen ist.

Die erste Kontakteinrichtung besteht aus mehreren Kontaktfingern, die an dem Auslöser angeordnet sind, und die dritte Kontakteinrichtung besteht aus mehreren Kontaktstreifen auf der Montageplatte, an denen die Kontaktfinger angreifen.

Die Kontaktfinger und einer der Kontaktstreifen bilden einen veränderbaren Widerstand einer Geschwindigkeitssteuereinrichtung, die sich aus den ersten Schaltkreiselementen zusammensetzt. An der Montageplatte kann eine gedruckte Schaltungsplatte befestigt sein, die auch den Kontaktstreifen trägt, der einen Teil des veränderbaren Widerstands bildet. Die er-sten Schaltkreiselemente können auf dieser Schaltungsplatte angeordnet sein.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Figuren 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt:

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Pig. 1 eine Seitenansicht der Schaltereinheit gemäss der Erfindung ohne das äussere Gehäuse, so dass eine Seite der Kontakt- und Schaltungsmontageplatte sichtbar ist,

Pig. 2 eine Fig. 1 entsprechende Seitenansicht ohne die Montageplatte, so dass die Kontakte des Umsteuerhebels und des Auslösers sichtbar sind,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 1, Fig. 4 einen Teilschnitt längs der Linie k-k in Fig. 3i

Fig. 5 eine Aufsicht der Seite der Kontakt- und Schaltungsmontageplatte, die der in Fig. 1 gezeigten Seite gegenüberliegt, und

Fig. 6 ein schematisch.es Schaltbild der mit einem Motor eines tragbaren elektrischen Werkzeugs od.dgl. verbundenen, von einem Auslöser betätigten Schaltereinheit.

Fig. 2 zeigt die mittels eines Auslösers betätigte Schaltereinheit gemäss der Erfindung, die ein Gehäuse 10 aufweist, das eine Seitenwand 11, eine Vorderwand 12, eine Rückwand Ik, eine Oberwand 15 und eine Bodenwand 1ö aufweist. Das Gehäuse 10 weist ausserdem eine langgestreckte Führung 18 auf, die verschiebbar einen Umsteuerhebel 19 der in der US-Patentschrift 3,260,827 beschriebenen Art aufnimmt. Der Umsteuerhebel ist in seiner Längsrichtung hin- und herbewegbar angeordnet.

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Der Umsteuerhebel trägt zwei Kontaktkugeln 21, 22. Wie Fig. 3 zeigt, greift an der Kontaktkugel 21 eine Feder 23 an, die in einer Blindbohrung in einer Seite des Umsteuerhebels 19 aufgenommen ist. Diese Feder drückt die Kugel 21 gegen feste Kontakte, wie im folgenden erläutert wird. Die Kontaktkugel 22 ist in der gleichen Weise wie die Kontaktkugel 21 befestigt.

Das Gehäuse 10 weist eine Kammer 25?auf, von der ein Teil eine Führung 26 begrenzt, die den Stössel eines Auslösers 28 verschiebbar aufnimmt. Der Stössel weist eine Blindbohrung 29 (Fig. 4) auf, in der eine Schraubenfeder 30 aufgenommen ist, deren eines Ende einen Stift 31 aufnimmt. Dieser Stift ist an der Rückwand 14 des Gehäuses 10 befestigt. Die Feder 30 drückt den Auslöser in die äussere Stellung. Die nach aussen gerichtete Bewegung des Auslösers wird durch die Anschlagfläche 32 des Auslösers begrenzt, die an der Gehäusewandfläche 32a anliegt.

Der Auslöser kann mit einem einstellbaren Anschlag und einer Arretierung entsprechend der US-Patentschrift 31309»484 versehen sein. Zu diesem Zweck trägt der Trigger einen Einstellknopf 33» der eine nicht gezeigte Schraube in einen Ansatz 34 schraubt, um diesen längs des Auslöserstössels und relativ zu diesem zu bewegen. Dieser Ansatz, der so ausgebildet ist, dass er an einem nicht gezeigten Anschlag anliegt, dient als einstellbarer Anschlag, um die Länge des AuslÖserhubs zu begrenzen. Dieser Ansatz weist auch eine Anschlagfläche 34a auf, an der ein Arretierstift 35 (Fig. 4) angreifen kann, um den Auslöser in irgend-

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einer seiner voll gedrückten Stellungen zu arretieren. Ein Arretierknopf 36 ist an dem Arretierstift 35 befestigt und eine Schraubenfeder 37 ist vorgesehen, um den Arretierknopf in seine äusserste Stellung zu drücken.

Der Auslöser 28 trägt einen Kontakt 4O, der drei Kontaktfinger 41 bis 43 aufweist. Wie im folgenden erläutert wird, greifen diese Kontaktfinger an festen Kontakten an, die von der Montageplatte getragen werden, die einen Teil der Erfindung bildet. Wie Fig. 4 zeigt, befindet sich der Kontakt 40 in einem Schlitz 44, der in dem Auslöserstössel ausgebildet ist. Die Spannung der Kontaktfinger ist derart, dass sie aufgrund ihrer Berührung mit den festen Kontakten den Kontakt 40 ohne eine Befestigungseinrichtung in dem Schlitz 44 halten.

Die Kontakt- und Schaltungsmontageplatte der Erfindung ist mit 45 bezeichnet. Wie Fig. 3 zeigt, ist diese Platte an dem Gehäuse 10 befestigt und bildet mit diesem einen geschlossenen Gehäuseraum. Fig. 5 zeigt, dass die Hontageplatte 45 eine horizontale Reihe von im gleichen Abstand befindlichen Kontakten 46 bis 50 trägt. An verschiedenen Paaren dieser Kontakte greifen die Kontaktkugeln 21, in Abhängigkeit von der Bewegung des Umsteuerhebels 19 an, wie später erläutert wird.

Die Montageplatte 45 trägt ausserdem einen ersten Kontaktstreifen 52, einen zweiten Kontaktstreifen 53 und einen Kontaktnocken 54. Der Kontaktfinger 41 ist so angeordnet, dass er auf dem Kontaktstreifen 52 gleitet und der Kontaktfinger 42 ist so angeordnet, dass er auf

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dem Kontaktstreifen 53 gleitet. Wenn der Auslöser voll gedrückt ist, löst sich der Finger 42 von dem Streifen 53 und kommt mit dem Kontaktnocken $k in Berührung.

Eine gedruckte Schaltungsplatte 57 ist mittels eines Klebstoffs an der Montageplatte 45 befestigt. Sie trägt einen Kontaktstreifen 58» der aus einem Widerstandsmaterial besteht. An diesem Streifen greift der Kontaktfinger 43 an und bildet mit diesem einen veränderbaren Widerstand.

Die Schaltungsplatte 57 trägt auch einen Festwiderstand 59 (Fig· 6), einen nicht eingekapselten Kondensator 60, eine Plättchendiode 61, eine Plättchenauslösereinrichtung 62 und einen Plättchenhalblexter 63, z.B. einen gesteuerten Siliziumgleichrichter.

Diese Schaltungselemente bilden eine Geschwindigkeitssteuereinrichtung in der Art der US-Patentschrift 3,209,228.

Wie in Fig. 6 gezeigt ist, ist die auslöserbetätigte Schaltereinheit mit einem Umkehrmotor mit entsprechenden Anker- und Feldwicklungen 65 und 66 verbunden. Die Schaltereinheit kann, wenn sie in einem Werkzeug befestigt und mit dem Motor verbunden wird, von einer Wechselstromquelle über die Leitungen 67, 68 mit Energie versorgt werden. Die Arbeitsweise der Schaltei'einheit ist wie folgt:

Wenn der Auslöser in der äussersten Stellung ist, ist der Kontaktfinger 4i von dem Kontaktstreifen 52 ge-

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löst. Dadurch ist der zu dem Motor/Führende Kreis unterbrochen und der Auslöser befindet sich in der Aus-Stellung« Sobald der Auslöser gedrückt wird und ein kurzes Wegstück zurücklegt, kommt der Finger 41 gleitend mit dem Kontaktstreifen 52 in Berührung. Dadurch wird der Kreis zu dem Motor über die Geschwindigkeitssteuereinrichtung geschlossen. Wenn der Auslöser weiter gedrückt wird, ändert sich der Widerstand infolge der Gleitbewegung des Kontaktfingers k'J auf dem Widerstandsstreifen 58. Dadurch nimmt die Geschwindigkeit des Werkzeugmotors zu. Wenn der Auslöser seine voll gedrückte Stellung erreicht, löst sich der Kontaktfinger 42 von dem Kontaktstreifen 53 und kommt mit dem Kontaktnocken 54 in Berührung. Dadurch wird die Geschwindigkeitssteuereinrichtung überbrückt und der Motor wird direkt mit Leitungsstrom versorgt, um ihn mit maximaler Geschwindigkeit zu betreiben.

Wenn der Umsteuerhebel 19 in seiner vorderen Stellung ist, berührt die Kontaktkugel 21 die Kontakte 46, 47 und die Kontaktkugel 22 die Kontakte 48, 49. Dadurch wird ein Stromweg durch die Feldwicklungen 46 in einer Richtung gebildet, die als die Vorwärtsdrehrichtung* des Motors angesehen werden kann. Wenn der Umsteuerhebel 19 gedrückt ist, bildet die Kontaktkugel· 21 einen Stromweg zwischen den Kontakten 47, 48 und die Kontaktkugel 22 zwischen den Kontakten 49, 50. Wie aus Fig. 6 zu ersehen ist, fliesst dadurch in entgegengesetzter Richtung ein Strom durch die Feldwicklungen des Motors, so dass dieser in der entgegengesetzten Richtung dreht.

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Um den Motor vor einer Beschädigung zu schützen, ist es erwünscht, dass der Umsteuerhebe1 nur betätigt werden kann, wenn der Auslöser in der Aus-Stellung ist. Zu diesem Zweck ist der Umsteuerhebel 19 an der Unterseite mit zwei Ausnehmungen 70, 71 versehen. Eine Airetierkugel 73 befindet sich in einer Ausnehmung 7^ in dem Auslöser, wenn sich dieser in der äussersten Stellung befindet. Die Ausnehmung 7h in dem Auslöser grenzt an eine Steuerfläche 75· Wenn der Auslöser gedrückt ist, kommt diese Steuerfläche mit der Arretierkugel 73 in Berührung und drückt diese nach oben in die Ausnehmung

70 oder 71» was davon abhängt, welche Ausnehmung sich über der Kugel 73 befindet. Wenn sich der Umsteuerhebel 19 in seiner innersten Stellung befindet, ist die Ausnehmung 70 über der Arretierkugel 73 angeordnet. Wenn sich der Umsteuerhebel 19 in seiner äussersten Stellung befindet, ist die Ausnehmung 71 über der Arretierkugel angeordnet. Der Umsteuerhebel kann nicht bewegt werden, wenn die Arretierkugel 73 in. eine der Ausnehmungen 70,

71 einrastet. Nachdem der Auslöser 28 nur um ein kurzes Wegstück gedrückt wurde, rastet die Arretierkugel 73 in. eine der Ausnehmungen 70, 71 ein und verhindert die Bewegung des Umsteuerhebels 19·

Beim Zusammenbau wird die Arretierkugel 73 durch zwei Öffnungen 76, 77 in die Ausnehmung 7^ eingebracht. Die Öffnung 77 kann am Ende des Zusammenbaus der Schaltereinheit verschlossen werden.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, trägt die Montageplatte 45 auch mehrere gedruckte Kontaktstreifen 81 bis 83t um die Stromwege zu bilden, die scheraatlsch in Fig. 6 ge-

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zeigt sind. Die Kontaktstreifen 81 bis 83 sind jeweils mit einem Federklammeranschluss verbunden. Einer dieser Anschlüsse 85 ist in Fig. 3 gezeigt. Er ist in einer Öffnung 86 angeordnet, in die ein nicht gezeigter Leitungsdraht eingebracht werden kann, der von dem Anschluss 85 festgeklemmt wird.

An den Kontakten kj bis ^9 greifen ebenfalls Federklammernanschlüsse der gleichen Konstruktion an. Einer dieser Anschlüsse 87 ist in Fig. 3 gezeigt. Er ist in einer Öffnung 88 angeordnet, die einen nicht gezeigten Leitungsdraht aufnimmt, der von dem Anschluss 87 festgeklemmt wird.

Vorzugsweise sind das Gehäuse 10 und die Montageplatte k5, die in geeigneter Veise miteinander verbunden sind, in einem äusseren, nicht gezeigten Gehäuse enthalten.

Durch die Erfindung wird eine Schaltereinheit mit einer Montageplatte geschaffen, die die Kontakte trägt, um die nötigen Schaltvorgänge für "Vorwärts", "Rückwärts¹¹, "Eln-Aus" und "Überbrückung" durchzuführen. Ausserdem trägt diese Platte eine Schaltungsplatte, auf der alle elektronischen Bauteile angeordnet sind, die eine Geschwindigkeitssteuereinrichtung bilden. Die Montageplatte weist unter anderen den Vorteil auf, dass sie leicht und mit geringen Kosten herzustellen ist.

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Claims

Patentansprüche

M.yMittels eines Auslösers betätigte Schaltereinheit zum Einbau in ein tragbares elektrisches Werkzeug od.dgl., gekennzeichnet durch

a) ein Gehäuse (1O),

b) einen in dem Gehäuse (1O) verschiebbar angeordneten Auslöser (28),

c) einen in dem Gehäuse (1O) verschiebbar angeordneten Umsteuerhebel (i^Q)»

d) eine erste Kontakteinrichtung (4o) und eine zweite Kontakteinrichtung (21,22) in dem Gehäuse (1O), die in Abhängigkeit von der Bewegung des Auslösers (28) und des Umsteuerhebels (19) bewegt werden,

e) eine Kontakt- und Schaltungsmontageplatte (45)»

f) eine dritte Kontakteinrichtung (52,53,58) und eine vierte Kontakteinrichtung (46-50)» die an der Montageplatte (45) befestigt und so angeordnet sind, dass sie mit der ersten und zweiten Kontakteinrichtung in Berührung gebracht werden können,

g) erste Schaltkreiselemente auf der Montageplatte, die mit der ersten und dritten Kontakteinrichtung zusammenwirken und einen Kreis zur Erregung des Werkzeugmotors bei Betätigung des Auslösers bilden, und

h) zweite Schaltkreiselemente (65»ό6) auf der Montageplatte (45)» die mit der zweiten und vierten Kontakteinrichtung zusammenwirken und einen Kreis zur Festlegung der Drehrichtung des Werkzeugmotors bei Betätigung des Umsteuerhebels bilden.

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2. Schaltereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

a) die zweite Kontakteinrichtung aus zwei Kontakten (21,22) besteht, die von dem Umsteuerhebel (19) getragen werden,

b) dass die vierte Kontakteinrichtung aus fünf Kontakten (46-50) besteht, die im Abstand voneinander auf der Montageplatte (45) angeordnet sind, und

c) dass die beiden Kontakte (21,22) einen Stromweg durch den ersten und zweiten Kontakt (46,47) der vierten Kontakteinrichtung und einen weiteren Stromweg durch den dritten und vierten Kontakt (48,49) bilden, wenn der Umsteuerhebel (19) in einer seiner beiden Stellungen ist, sowie einen Stromweg durch den zweiten und dritten Kontakt (47,48) und einen weiteren Stromweg durch den vierten und fünften Kontakt (49»5O), wenn der Umeteuerhebel in der anderen seiner beiden Stellungen ist.
3. Schaltereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

a) die erste Kontakteinrichtung (4o) mehrere Kontaktfinger (41-43) aufweist, die an dem Auslöser (28) angeordnet sind, und dass

b) die dritte Kontakteinrichtung mehrere Kontaktstreifen (52_T53,58) auf der Montageplatte aufweist, an denen die Kontaktfinger (41-43) angreifen.
4. Schaltereinheit nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichv net, dass einer (43) der Kontaktfinger (41-43) und einer (58) der Kontaktstreifen (32,53,58) einen veränderbaren Widerstand der Geschwindigkeitssteuerein-

sich

richtung bilden, die aus den ersten Schaltkreiselementen (58-63) zusammensetzt.

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5. Schaltereinheit nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine gedruckte Schaltungsplatte (57)» die an der
Montageplatte (45) befestigt ist und die den Kontaktstreifen (58) JBrägt, der einen Teil des veränderbaren Widerstands bildet.
6. S.chaltereinheit nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Schaltkreiselemente (58-63) auf
der Schaltungsplatte (57) angeordnet sind.

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