DE10112072A1 - Schalter zum Schalten von Verbrauchern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schaltelement (2), insbesondere einen Installationsschalter zum Schalten von elektrischen Verbrauchern. Das Schaltelement (2) besitzt ein Betätigungsorgan (7) und einen Energiewandler, wobei das Betätigungsorgan (7) über eine Hebelanordnung als Übertragungsmittel (11) mit dem Energiewandler derart in Wirkverbindung steht, daß die Bewegung des Betätigungsorgans (7) auf den Energiewandler übertragbar ist. Dadurch wandelt der Energiewandler wenigstens einen Teil der zur Betätigung des Betätigungsorgans (7) aufgewandten mechanischen Energie in elektrische Energie um. Das Schaltelement (2) besitzt weiter einen Sender (10) zur Übertragung einer Information bei Betätigung des Betätigungsorgans (7), wobei der Sender (10) mit der vom Energiewandler bereitgestellten elektrischen Energie betreibbar ist. Die Hebelanordnung für das Übertragungsmittel (11) besteht aus einem Gestänge von zwei Hebeln (19, 20), die miteinander in der Art eines Kniegelenks (30) gelenkig verbunden sind. Die auf das Betätigungsorgan (7) zu dessen betätigender Bewegung ausgeübte Betätigungskraft wirkt auf den ersten Hebel (19) in der Art eines einarmigen Hebels ein. Die dadurch vom ersten Hebel (19) ausgeübte Kraft wird über das Kniegelenk (30) auf den zweiten Hebel (20) als Verstellkraft für den Energiewandler umgesetzt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaltelement nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Solche Schaltelemente werden als Installationsschalter zum Schalten von elektrischen Verbrauchern eingesetzt.

In der DE 29 51 976 A1 ist eine elektrische Installationseinrichtung für den Raum eines Gebäudes beschrieben. Die elektrische Installationseinrichtung umfaßt elektrische Verbraucher mit Empfänger, wobei als Installationsschalter dienende Schaltelemente mit einer Batterie und einen Sender zur drahtlosen Ansteuerung der Verbraucher mittels elektromagnetischer Wellen vorgesehen sind. Da die Installationsschalter keine elektrische Zuleitung benötigen, können diese flexibel und ohne Installationsarbeiten an der jeweils gewünschten Stelle an der Wand des Raumes angebracht werden. Von Zeit zu Zeit ist es erforderlich, die Batterie im Installationsschalter nach Erschöpfung auszuwechseln.

Aus der US-A-4 471 353 ist ein Schaltelement zur drahtlosen Ansteuerung eines elektrischen Verbrauchers in einem Flugzeug bekannt, das ohne Batterie arbeitet. Dieses Schaltelement weist ein als Taste ausgebildetes Betätigungsorgan sowie einen Sender für Infrarotwellen auf, wobei der Sender zur Ansteuerung des Verbrauchers eine entsprechende Information bei Betätigung der Taste drahtlos überträgt. Weiter besitzt das Schaltelement einen Energiewandler, der wenigstens einen Teil der zur Betätigung des Betätigungsorgans aufgewandten mechanischen Energie in elektrische Energie umwandelt, wobei der Sender mit der vom Energiewandler bereitgestellten elektrischen Energie betreibbar ist.

Der Energiewandler besteht aus einer einseitig eingespannten Blattfeder, an deren freien Ende ein Permanentmagnet angebracht ist, und einer dem Permanentmagneten zugeordneten Spule. Zur Umwandlung der mechanischen in elektrische Energie wird die Taste durch Verschiebung betätigt, wobei die Schiebebewegung derart auf die Blattfeder einwirkt, daß die Blattfeder in oszillierende Bewegung versetzt wird. Dadurch wird eine abklingende Wechselspannung in der Spule induziert, die schließlich den Sender betreibt.

Als nachteilig bei dem bekannten Schaltelement erscheint die aufwendig und komplex ausgestaltete Übertragung der Bewegung von der Taste auf die Blattfeder. Dies erfordert zum einen einen großen Bauraum für das Schaltelement sowie zieht zum anderen auch erhöhte Kosten nach sich. Zudem handelt es sich bei der Blattfeder um ein fehleranfälliges Bauteil, das zumindest für längere Gebrauchsdauer und häufigen Einsatz wenig geeignet ist. Weiterhin reicht die so erzeugte Energie allenfalls zur Übertragung einer kurzen und einfachen Information aus, womit dieses Schaltelement lediglich zum Ein- und Ausschalten eines einzelnen Verbrauchers einsetzbar ist. Für die Ansteuerung einer Vielzahl von elektrischen Verbrauchern, wie dies insbesondere bei einer elektrischen Gebäudeinstallation der Fall ist, ist das Schaltelement somit nicht verwendbar. Darüberhinaus erzeugt die oszillierende Bewegung eine gedämpfte Wechselspannung, was wiederum eine Gleichrichtung sowie aufwendige Regelung erforderlich macht, um den Sender betreiben zu können. Es besteht außerdem die Gefahr der Übermittlung von fehlerhaften und unvollständigen Informationen, so daß die Betriebszuverlässigkeit leidet und gegebenenfalls sogar nicht gewünschte Verbraucher angesteuert werden.

Schließlich ist noch aus der EP 0 836 166 A1 ein unter anderem zur Verwendung als Installationsschalter bestimmtes Schaltelement bekannt, das ein Betätigungsorgan und einen Energiewandler aufweist. Das Betätigungsorgan steht über eine Hebelanordnung als Übertragungsmittel mit dem Energiewandler derart in Wirkverbindung, daß die Bewegung des Betätigungsorgans auf den Energiewandler übertragbar ist, wodurch der Energiewandler wenigstens einen Teil der zur Betätigung des Betätigungsorgans aufgewandten mechanischen Energie in elektrische Energie umwandelt. Weiter besitzt dieses Schaltelement einen Sender zur Übertragung einer Information bei Betätigung des Betätigungsorgans, wobei der Sender mit der vom Energiewandler bereitgestellten elektrischen Energie betreibbar ist.

Die Hebelanordnung für das Übertragungsmittel bei diesem Schaltelement ist als einfacher zweiarmiger Hebel ausgebildet, der die auf das Betätigungsorgan ausgeübte Betätigungskraft in die Verstellkraft für den Energiewandler übersetzt. Es hat sich herausgestellt, daß die Verstellkraft in vielen Fällen nicht ausreichend ist, so daß wiederum die erzeugte Energie lediglich zur Übertragung einer kurzen und einfachen Information ausreicht. Damit weist auch dieses Schaltelement Nachteile wie das in der US-A-4 471 353 beschriebene Schaltelement auf.

Der Erfindung liegt ausgehend von diesem Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, das Schaltelement derart weiterzuentwickeln, daß eine einfache und zuverlässige Übertragung der Bewegung des Betätigungsorgans auf den Energiewandler erzielbar ist. Insbesondere soll die für den Betrieb des Senders notwendige sowie ausreichende elektrische Energie mittels einer einfachen, im wesentlichen linearen Bewegung im Energiewandler erzeugbar sein.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Schaltelement durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Beim erfindungsgemäßen Schaltelement besteht die Hebelanordnung für das Übertragungsmittel aus einem Gestänge von zwei Hebeln, wobei die beiden Hebel in der Art eines Kniegelenks gelenkig miteinander verbunden sind. Zunächst wirkt die auf das Betätigungsorgan zu dessen betätigender Bewegung ausgeübte Betätigungskraft auf den ersten Hebel in der Art eines einarmigen Hebels ein. Anschließend wird die dadurch vom ersten Hebel ausgeübte Kraft über das Kniegelenk auf den zweiten Hebel als Verstellkraft für den Energiewandler umgesetzt. Bei einer solchen Hebelanordnung wird die Betätigungskraft zweifach zur Verstellkraft übersetzt, was die Einwirkung großer Verstellkräfte auf den Energiewandler bei geringen Betätigungskräften, die vom Benutzer als angenehm und ergonomisch empfunden werden, gestattet. Dadurch sind wiederum entsprechende Bewegungsgeschwindigkeiten im Energiewandler erzielbar, wodurch auch größere benötigte Energiemengen mittels einer einfachen linearen Bewegung erzeugbar sind. Dennoch ist die Hebelanordnung als zuverlässig arbeitendes Übertragungsmittel in einfacher und kostengünstiger Weise ausgestaltet. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die beiden Hebel sind am Kniegelenk insbesondere mit einem stumpfen Winkel miteinander verbunden. Dieser stumpfe Winkel kann zwischen 90 und 180 Grad gewählt werden. Eine besonders effektive Übersetzung der Betätigungskraft ergibt sich bei einem Winkel größer als 150 Grad.

Es bietet sich an, einen Permanentmagneten und eine Spule für den Energiewandler vorzusehen. Der Permanentmagnet kann wiederum in einen Magnetkreis eingebettet sein, wobei ein Teil des Magnetkreises die Spule durchsetzt, so daß der magnetische Fluß ohne wesentlichen Verlust in die Spule geleitet ist. Eine konstruktiv einfache Ausgestaltung ergibt sich, wenn der Magnetkreis in einen feststehenden, wenigstens teilweise die Spule durchsetzenden ersten Teil und einen vom Übertragungsmittel beweglichen, zweiten Teil geteilt ist. Bevorzugterweise ist dann der Permanentmagnet im beweglichen zweiten Teil des Magnetkreises angeordnet. Durch Bewegung des Betätigungsorgans ist bei dieser Ausgestaltung der bewegliche zweite Teil relativ gegenüber dem feststehenden ersten Teil verschieblich, wobei bei der Verschiebung ein Spannungspuls in der Spule erzeugt wird. Ein Spannungspuls mit besonders hohem Energieinhalt läßt sich erzeugen, wenn man einen Seltenerd-Magnet als Permanentmagneten verwendet, beispielsweise einen aus einer Legierung von Kobalt und Samarium bestehenden Magneten. Weiter bietet es sich an, daß der Magnetkreis aus einem magnetisierbaren Material, wie aus einer Legierung von Eisen, Kobalt und Vanadium, besteht.

Zweckmäßigerweise sind das Betätigungsorgan, der Energiewandler und der Sender in einem gemeinsamen Gehäuse aufgenommen. Das Gehäuse kann in der kompakten Form eines herkömmlichen Installationsschalters ausgebildet sein. In einfacher Weise läßt sich das Gehäuse beispielsweise mittels einer Klebeverbindung an einer Wand eines Gebäudes befestigen. Dadurch läßt sich das Gehäuse je nach Bedarf auch später noch an eine andere Stelle an der Wand versetzen. Man erzielt folglich eine besondere Flexibilität der Installation bei geringen Installationskosten.

Das Schaltelement kann wunschgemäß in der Art eines Wippschalters, eines Drucktastenschalters o. dgl. ausgestaltet sein. Ist das Betätigungsorgan als Wippe ausgebildet, so ist dieses drehbar im Gehäuse gelagert. Das Drehlager für die Wippe kann von federbeaufschlagten Stiften am Betätigungsorgan gebildet sein, die an der Innenseite des Gehäuses in korrespondierende Ausnehmungen im Gehäuse eingreifen. Da insoweit dann das Drehlager von der Außenseite des Gehäuses nicht sichtbar ist, ist die Ästhetik für das Schaltelement gesteigert.

In einer Weiterbildung wirkt das Betätigungsorgan auf ein in unmittelbarer Wirkverbindung mit dem Übertragungsmittel stehendes Zwischenglied ein. Dann kann wiederum der erste Hebel des Gestänges mit einem Ende am Zwischenglied befestigt sein sowie am anderen Ende die als Kniegelenk dienende Anlenkung für das eine Ende des zweiten Hebel besitzen. Das andere Ende des zweiten Hebels ist am beweglichen zweiten Teil des Magnetkreises angelenkt. Zur Einsparung von Einzelteilen bei einer solchen Ausgestaltung ist zweckmäßigerweise der in der Art eines Winkelträgers ausgestaltete erste Hebel einstückig am Zwischenglied angeordnet. Das eine Ende des ersten Hebels ist weiter als Drehlager für das Zwischenglied ausgebildet, so daß der erste Hebel mitsamt dem Zwischenglied bei Einwirkung der Betätigungskraft als einarmiger Hebel wirkt. Das Zwischenglied weist mittels eines Freischnittes zwischen dem Zwischenglied und dem ersten Hebel eine Federelastizität gegenüber der Einwirkung des Betätigungsorgans auf. In einfacher Weise ist das Zwischenglied mitsamt dem ersten Hebel als Stanzbiegeteil aus Metall ausgebildet.

In einer Weiterbildung ist der bewegliche zweite Teil des Magnetkreises als ein im wesentlichen quaderförmiges Teil ausgestaltet. Der Permanentmagnet befindet sich in etwa mittig im quaderförmigen Teil. An der Seite des quaderförmigen Teils ist eine aus einer Bohrung bestehende Aufnahme angeordnet. In die Aufnahme greift das andere Ende des zweiten Hebels des Gestänges ein. Besonders zweckmäßig ist dann weiterhin, daß das Zwischenglied an einem im Gehäuse befindlichen Trägerrahmen, der in etwa U-förmig mit einem Basisschenkel und zwei Seitenschenkeln ausgestaltet ist, mittels des Drehlagers drehbar gelagert ist. Der Trägerrahmen nimmt zwischen seinen Seitenschenkeln die Spule auf und umfaßt den Magnetkreis am Basisschenkel. Der in der Art eines Drahtstiftes ausgestaltete zweite Hebel des Gestänges reicht mit dem anderen Ende durch eine in der Art eines Langloches ausgebildete Öffnung im Trägerrahmen hindurch und greift mit seinem stiftförmigen andere Ende in die Aufnahme am quaderförmigen Teil ein.

Eine weitere Ausgestaltung für das Schaltelement sieht vor, daß beidseitig am Zwischenglied jeweils ein Gestänge des Übertragungsmittels angeordnet ist. An beiden Seiten des quaderförmigen Teils ist jeweils eine Aufnahme befindlich, wobei das andere Ende des zweiten Hebels eines jeden Gestänges in die jeweils zugeordnete Aufnahme eingreift. Bei einer solchen Ausgestaltung wirkt die vom Betätigungsorgan über das Zwischenglied ausgeübte Kraft im wesentlichen symmetrisch zur Verschiebung des quaderförmigen Teils ein. Verkantungen bei der Betätigung des Betätigungsorgans, die zu Funktionsstörungen des Schaltelements führen, sind bei einer solchen Ausgestaltung folglich ausgeschlossen.

Neben den bereits erwähnten Verbesserungen bestehen die mit der Erfindung erzielten Vorteile insbesondere darin, daß eine einfache, flexible und nachträglich ohne Aufwand zu ändernde Installation von Schaltelementen mit zugeordneten Verbrauchern in Gebäuden erreicht wird. Aufgrund der hohen erzeugbaren Energie eignet sich das Schaltelement zur Verwendung in komplexen Installationsanordnungen. Das erfindungsgemäße Schaltelement erfordert lediglich einen kleinen Bauraum und ist in einem flachem Gehäuse unterzubringen, so daß es besonders geeignet für die einfache Wandmontage ist.

Gegenüber herkömmlichen Schaltelementen bietet das erfindungsgemäße Schaltelement eine verbesserte Ergonomie. Weiter arbeitet das Schaltelement besonders zuverlässig. Schließlich ist das Schaltelement auch kostengünstig herzustellen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 schematisch eine elektrische Installationseinrichtung für ein Gebäude,

Fig. 2 das Innere des Schaltelements der Installationseinrichtung in perspektivischer Darstellung,

Fig. 3 Einzelteile des Schaltelements in perspektivischer Darstellung,

Fig. 4 Einzelteile wie in Fig. 3, wobei das Übertragungsmittel weggelassen ist,

Fig. 5 Einzelteile wie in Fig. 4, wobei der Trägerrahmen weggelassen sowie eine etwas andere Perspektive gewählt ist,

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie 6-6 in Fig. 2,

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie 7-7 in Fig. 2,

Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie 8-8 in Fig. 7,

Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie 9-9 in Fig. 8 und

Fig. 10 eine Prinzipskizze zur Verdeutlichung der Einwirkung und Übertragung der Kräfte mittels des Übertragungsmittels.

In Fig. 1 ist beispielhaft und schematisch eine elektrische Installationseinrichtung für ein Gebäude gezeigt, die aus Leuchten 1 als elektrische Verbraucher und zugehörigen Schaltelementen 2 in der Art von Installationsschaltern zum Schalten der Leuchten 1 besteht. Die Leuchten 1 sind mittels elektrischer Zuleitungen 3 an das elektrische Netz 4 angeschlossen. Die Schaltelemente 2 befinden sich entfernt von den Leuchten 1 an einer Gebäudewand 27. Anders als in herkömmlichen elektrischen Installationseinrichtungen sind jedoch keine elektrische Zuleitungen vom Schaltelement 2 zur Leuchte 1 angeordnet, vielmehr schaltet das Schaltelement 2 die Leuchte 1 drahtlos mittels elektromagnetischer Wellen 5. Hierzu steht mit der Leuchte 1 ein Empfänger 6 für die elektromagnetischen Wellen 5 in Verbindung.

Das in Fig. 2 sowie in Fig. 6 im Schnitt näher gezeigte Schaltelement 2 besitzt ein Gehäuse 8, an dessen Oberseite ein Betätigungsorgan 7 zur manuellen Betätigung durch den Benutzer herausragt. Im Gehäuse 8 befindet sich ein Energiewandler 9, der wenigstens einen Teil der zur Betätigung des Betätigungsorgans 7 aufgewandten mechanischen Energie in elektrische Energie umwandelt. Hierzu steht ein Übertragungsmittel 11, das gemäß den noch folgenden näheren Ausführungen in der Art eines Kniegelenks ausgebildet ist, mit dem Betätigungsorgan 7 und dem Energiewandler 9 derart in Wirkverbindung, daß die Bewegung des Betätigungsorgans 7 auf den Energiewandler 9 übertragbar ist. Der Energiewandler 9 erzeugt also eine elektrische Spannung aufgrund der manuellen Bewegung des Betätigungsorgans 7 durch den Benutzer. Schließlich nimmt das gemeinsame Gehäuse 8 noch einen auf einer Leiterplatte 28 befindlichen, lediglich schematisch angedeuteten Sender 10 auf, der mit der vom Energiewandler 9 bereitgestellten elektrischen Energie betreibbar ist. Bei Betätigung des Betätigungsorgans 7 wird, was anhand von Fig. 1 zu erkennen ist, die drahtlose Übertragung einer Information mittels der elektromagnetischen Wellen 5 vom Sender 10 zum Empfänger 6 ausgelöst, wobei aufgrund dieser Information die entsprechende Leuchte 1 ein- oder ausgeschaltet wird.

Der Energiewandler 9 arbeitet nach dem elektrodynamischen Prinzip und enthält, wie weiter aus Fig. 4 hervorgeht, einen Permanentmagneten 12 und eine Spule 14. Der Permanentmagnet 12 ist in einem Magnetkreis 13 befindlich, wobei ein Teil des Magnetkreises 13 die Spule 14 durchsetzt, was gut anhand von Fig. 5 zu erkennen ist. Der Magnetkreis 13 ist in einen feststehenden, wenigstens teilweise die Spule 14 durchsetzenden ersten Teil 13' und einen vom Übertragungsmittel 11 beweglichen, zweiten Teil 13" geteilt. Der Permanentmagnet 12 ist im beweglichen zweiten Teil 13" des Magnetkreises 13 angeordnet. Dadurch ist bei Bewegung des Betätigungsorgans 7 der bewegliche zweite Teil 13" mitsamt dem Permanentmagneten 12 relativ gegenüber dem feststehenden ersten Teil 13' verschieblich. Bei der Verschiebung wird aufgrund der Änderung des magnetischen Flusses ein Spannungspuls in der Spule 14 erzeugt.

Das Betätigungsorgan 7 kann in der Art einer Wippe ausgebildet und drehbar im Gehäuse 8 gelagert sein. Wie näher aus Fig. 9 hervorgeht, bietet es sich an, daß das Drehlager 15 der Wippe von Stiften 16 am Betätigungsorgan 7, die mit einer Feder 29 beaufschlagt sind, gebildet ist. Die Stifte 16 greifen an der Innenseite des Gehäuses 8 in korrespondierende Ausnehmungen 17 im Gehäuse 8 ein. Dadurch sind die Stifte 16 von der Außenseite des Gehäuses 8 nicht sichtbar. Vorteilhafterweise ist dadurch eine sichtbare Montage des gesamten Gehäuses 8 an einer in Fig. 1 angedeuteten Gebäudewand 27 möglich, ohne daß das Drehlager 15 die Ästhetik stört. Beispielsweise kann das Gehäuse 8 auf einfache und kostengünstige Weise sowie ohne zeitraubende Installationsarbeiten mittels einer Klebeverbindung an der Gebäudewand 27 oder an einer sonstigen Stelle im Gebäude befestigbar sein, wie in Fig. 1 gezeigt ist.

Das Betätigungsorgan 7 kann auf ein in unmittelbarer Wirkverbindung mit dem Übertragungsmittel 11 stehendes Zwischenglied 18 einwirken, wie den Fig. 2 und 7 entnommen werden kann. Die Hebelanordnung für das Übertragungsmittel 11 selbst besteht aus einem Gestänge von zwei Hebeln 19, 20, welche näher in Fig. 3 und 6 zu sehen sind. Der erste Hebel 19 ist mit einem Ende am Zwischenglied 18 befestigt. Am anderen Ende besitzt der Hebel 19 eine Anlenkung für das eine Ende des zweiten Hebels 20. Die beiden Hebel 19, 20 sind mit einem in der Prinzipskizze gemäß Fig. 10 bezeichneten stumpfen Winkel a gelenkig miteinander verbunden und bilden somit das Kniegelenk 30. Der Winkel α beträgt zwischen 90 und 180 Grad. Bevorzugterweise ist der Winkel a größer als 150 Grad. Das andere Ende des zweiten Hebels 20 ist schließlich am beweglichen zweiten Teil 13" des Magnetkreises 13 angelenkt, was näher aus Fig. 8 hervorgeht.

Wie anhand der Prinzipskizze gemäß Fig. 10 deutlich wird, wirkt bei der beschriebenen Hebelanordnung die auf das Betätigungsorgan 7 zu dessen betätigender Bewegung ausgeübte Betätigungskraft F zunächst auf den ersten Hebel 19, der ein endseitiges Drehlager 22 besitzt, in der Art eines einarmigen Hebels ein. Insbesondere wirkt die Betätigungskraft F über das Zwischenglied 18, das mitsamt dem ersten Hebel 19 den um das Drehlager 22 drehenden einarmigen Hebel bildet, ein. Anschließend wird die dadurch vom ersten Hebel 19 ausgeübte weitere Kraft über das Kniegelenk 30 auf den zweiten Hebel 20 als Verstellkraft F' für den Energiewandler 9 umgesetzt. Vorteilhafterweise wird die Betätigungskraft F somit zweifach zur Verstellkraft F' übersetzt, so daß bereits eine geringe Betätigungskraft F zur Erzielung einer großen Verstellkraft F' mit der daraus abgeleiteten hohen, einen sicheren Betrieb des Senders 10 gewährleistenden Energieerzeugung im Energiewandler 9 ausreicht.

Eine in Fig. 3 gezeigte, einfache Ausgestaltung ergibt sich, wenn der in der Art eines Winkelträgers ausgestaltete erste Hebel 19 einstückig am Zwischenglied 18 angeordnet ist. Das eine Ende des ersten Hebels 19 ist weiter als das Drehlager 22 für das Zwischenglied 18 ausgebildet. Das Zwischenglied 18 weist mittels eines Freischnittes zwischen dem Zwischenglied 18 und dem ersten Hebel 19 eine Federelastizität gegenüber der Einwirkung des Betätigungsorgans 7 auf. Die Federelastizität dient bei Einwirkung der Betätigungskraft F als Kraftspeicher. Nach Überschreiten einer bestimmten Verstellkraft F' reißt sich der bewegliche zweite Teil 13" des Magnetkreises 13 los, wobei der Kraftspeicher schlagartig auf den zweiten Teil 13" einwirkt. Dadurch wird eine große Verstellgeschwindigkeit des zweiten Teils 13" erreicht, was wiederum die im Energiewandler 9 erzeugte Energie für den Sender 10 erhöht. Es bietet sich bei einer solchen Ausgestaltung im übrigen an, das Zwischenglied 18 mitsamt dem ersten Hebel 19 als Stanzbiegeteil aus Metall auszubilden.

Wie näher der Fig. 5 zu entnehmen ist, ist der bewegliche zweite Teil 13" des Magnetkreises 13 als ein im wesentlichen quaderförmiges Teil ausgestaltet. Der Permanentmagnet 12 befindet sich in etwa mittig in diesem quaderförmigen Teil 13". An der Seite des quaderförmigen Teils 13" ist eine Aufnahme 21 angeordnet. In die Aufnahme 21 greift dann das andere Ende des zweiten Hebels 20 ein. Bevorzugterweise ist der zweite Hebel 20, wie in Fig. 8 zu sehen ist, in der Art eines Drahtstiftes ausgestaltet. Das stiftförmige andere Ende des zweiten Hebels 20 greift dann in die Aufnahme 21 am quaderförmigen Teil 13" ein. Zweckmäßigerweise besteht dann weiterhin die Aufnahme 21 aus einer Bohrung.

Das Zwischenglied 18 ist an einem im Gehäuse 8 befindlichen Trägerrahmen 23 mittels des Drehlagers 22 drehbar gelagert, was in Fig. 3 gezeigt ist. Wie weiter anhand von Fig. 4 zu sehen ist, ist der Trägerrahmen 23 in etwa U-förmig mit einem Basisschenkel 24 und zwei Seitenschenkeln 25 ausgestaltet. Zwischen den Seitenschenkeln 25 des Trägerrahmens 23 ist die Spule 14 aufgenommen. Weiter umfaßt der Trägerrahmen 23 den Magnetkreis 13 am Basisschenkel 24. Der zweite Hebel 20 reicht mit seinem anderen Ende durch eine Öffnung 26 im Trägerrahmen 23 hindurch. Die Öffnung 26 kann in der Art eines Langloches ausgebildet sein.

Eine bevorzugte Weiterbildung gewährleistet, daß die vom Betätigungsorgan 7 über das Zwischenglied 18 ausgeübte Kraft F im wesentlichen symmetrisch als Verstellkraft F' zur Verschiebung des quaderförmigen Teils 13" einwirkt. Bei dieser Weiterbildung ist das Übertragungsmittel 11 beidseitig am Zwischenglied 18 angeordnet. Jeweils ein Gestänge 11', 11" des Übertragungsmittels 11 ist, wie insbesondere der Fig. 8 zu entnehmen ist, somit an einer Seite des Zwischengliedes 18 angeordnet. An beiden Seiten des quaderförmigen Teils 13" befindet sich jeweils eine Aufnahme 21. Das andere Ende des zweiten Hebels 20 eines jeden Gestänges 11', 11" greift in die jeweils zugeordnete Aufnahme 21 ein, womit die Verstellkraft F' symmetrisch über die beiden Gestänge 11', 11" übertragen wird.

Bei dem Permanentmagneten 12 kann es sich um einen Seltenerd-Magneten handeln. Insbesondere kann der Permanentmagnet 12 aus einer Legierung von Kobalt und Samarium bestehen. Der Magnetkreis 13 besteht aus einem magnetisierbaren Material. Zweckmäßigerweise handelt es sich bei dem Material für den Magnetkreis 13 um eine Legierung von Eisen, Kobalt und Vanadium.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen des Erfindungsgedankens. So kann die Erfindung nicht nur an Installationsschaltern sondern auch in Kraftfahrzeugen, bei Datenverarbeitungsanlagen, Werkzeugmaschinen, Haushaltsgeräten o. dgl. Verwendung finden.

Bezugszeichen-Liste

1

Leuchte

2

Schaltelement

3

Zuleitung

4

elektrisches Netz

5

elektromagnetische Wellen

6

Empfänger (in Leuchte)

7

Betätigungsorgan

8

Gehäuse (von Schaltelement)

9

Energiewandler

10

Sender

11

Übertragungsmittel

11

',

11

" Gestänge (von Übertragungsmittel)

12

Permanentmagnet

13

Magnetkreis

13

' erster Teil (von Magnetkreis)

13

" zweiter Teil (von Magnetkreis)

14

Spule

15

Drehlager (von Betätigungsorgan)

16

Stift (von Drehlager des Betätigungsorgans)

17

Ausnehmung (von Drehlager des Betätigungsorgans)

18

Zwischenglied

19

erster Hebel (von Übertragungsmittel)

20

zweiter Hebel (von Übertragungsmittel)

21

Aufnahme (im zweiten Teil)

22

Drehlager (von Zwischenglied)

23

Trägerrahmen

24

Basisschenkel (von Trägerrahmen)

25

Seitenschenkel (von Trägerrahmen)

26

Öffnung (im Trägerrahmen)

27

Gebäudewand/Wand

28

Leiterplatte

29

Feder (für Drehlager des Betätigungsorgans)

30

Kniegelenk

Claims (12)

1. Schaltelement, insbesondere Installationsschalter zum Schalten von elektrischen Verbrauchern, mit einem Betätigungsorgan (7), mit einem Energiewandler (9), wobei das Betätigungsorgan (7) über eine Hebelanordnung als Übertragungsmittel (11) mit dem Energiewandler (9) derart in Wirkverbindung steht, daß die Bewegung des Betätigungsorgans (7) auf den Energiewandler (9) übertragbar ist, wodurch der Energiewandler (9) wenigstens einen Teil der zur Betätigung des Betätigungsorgans (7) aufgewandten mechanischen Energie in elektrische Energie umwandelt, und mit einem Sender (10) zur Übertragung einer Information bei Betätigung des Betätigungsorgans (7), wobei der Sender (10) mit der vom Energiewandler (9) bereitgestellten elektrischen Energie betreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelanordnung für das Übertragungsmittel (11) aus einem Gestänge von zwei Hebeln (19, 20) besteht, daß die beiden Hebel (19, 20) in der Art eines Kniegelenks (30), insbesondere mit einem stumpfen Winkel (α), gelenkig miteinander verbunden sind, daß die auf das Betätigungsorgan (7) zu dessen betätigender Bewegung ausgeübte Betätigungskraft (F) auf den ersten Hebel (19) in der Art eines einarmigen Hebels einwirkt, und daß die dadurch vom ersten Hebel (19) ausgeübte Kraft über das Kniegelenk (30) auf den zweiten Hebel (20) als Verstellkraft (F') für den Energiewandler (9) umgesetzt wird.

2. Schaltelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stumpfe Winkel (α) am Kniegelenk (30) größer als 90 Grad, insbesondere größer als 150 Grad, und kleiner als 180 Grad ist.

3. Schaltelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiewandler (9) einen Permanentmagneten (12) und eine Spule (14) enthält, und daß vorzugsweise der Permanentmagnet (12) in einem Magnetkreis (13) befindlich ist, wobei insbesondere ein Teil des Magnetkreises (13) die Spule (14) durchsetzt.

4. Schaltelement nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkreis (13) in einen feststehenden, wenigstens teilweise die Spule (14) durchsetzenden ersten Teil (13') und einen vom Übertragungsmittel (11) beweglichen, zweiten Teil (13") geteilt ist, derart daß durch Bewegung des Betätigungsorgans (7) die Verstellkraft auf den beweglichen zweiten Teil (13") einwirkt, wodurch der zweite Teil (13") relativ gegenüber dem feststehenden ersten Teil (13') verschieblich ist, wobei bei der Verschiebung ein Spannungspuls in der Spule (14) erzeugt wird, und daß vorzugsweise der Permanentmagnet (12) im beweglichen zweiten Teil (13") des Magnetkreises (13) angeordnet ist.

5. Schaltelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan (7), der Energiewandler (9) und der Sender (10) in einem gemeinsamen Gehäuse (8) aufgenommen sind, wobei vorzugsweise das Gehäuse (8) mittels einer Klebeverbindung an einer Wand (27) eines Gebäudes o. dgl. befestigbar ist.

6. Schaltelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan (7), das insbesondere in der Art einer Wippe ausgebildet ist, drehbar im Gehäuse (8) gelagert ist, und daß vorzugsweise das Drehlager (15) von federbeaufschlagten (29) Stiften (16) am Betätigungsorgan (7) gebildet ist, die an der Innenseite des Gehäuses (8) sowie von der Außenseite des Gehäuses (8) nicht sichtbar in korrespondierende Ausnehmungen (17) im Gehäuse (8) eingreifen.

7. Schaltelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan (7) auf ein in unmittelbarer Wirkverbindung mit dem Übertragungsmittel (11) stehendes Zwischenglied (18) einwirkt, wobei vorzugsweise der erste Hebel (19) mit einem Ende am Zwischenglied (18) befestigt ist sowie am anderen Ende die als Kniegelenk (30) dienende Anlenkung für das eine Ende des zweiten Hebels (20) besitzt, und wobei weiter vorzugsweise das andere Ende des zweiten Hebels (20) am beweglichen zweiten Teil (13") des Magnetkreises (13) angelenkt ist.

8. Schaltelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Art eines Winkelträgers ausgestaltete erste Hebel (19) einstückig am Zwischenglied (18) angeordnet ist, daß vorzugsweise das eine Ende des ersten Hebels (19) als Drehlager (22) für das Zwischenglied (18) ausgebildet ist, derart daß der erste Hebel (19) mitsamt dem Zwischenglied (18) bei Einwirkung der Betätigungskraft als einarmiger Hebel wirkt, daß weiter vorzugsweise das Zwischenglied (18) mittels eines Freischnittes zwischen dem Zwischenglied (18) und dem ersten Hebel (19) eine Federelastizität gegenüber der Einwirkung des Betätigungsorgans (7) aufweist, und daß noch weiter vorzugsweise das Zwischenglied (18) mitsamt dem ersten Hebel (19) als Stanzbiegeteil aus Metall ausgebildet ist.

9. Schaltelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche zweite Teil (13") des Magnetkreises (13) als ein im wesentlichen quaderförmiges Teil ausgestaltet ist, wobei insbesondere der Permanentmagnet (12) in etwa mittig im quaderförmigen Teil befindlich ist, daß vorzugsweise an der Seite des quaderförmigen Teils eine Aufnahme (21), die insbesondere aus einer Bohrung besteht, angeordnet ist, wobei weiter vorzugsweise in die Aufnahme (21) das andere Ende des zweiten Hebels (20) eingreift.

10. Schaltelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenglied (18) an einem im Gehäuse (8) befindlichen Trägerrahmen (23), der insbesondere in etwa U-förmig mit einem Basisschenkel (24) und zwei Seitenschenkeln (25) ausgestaltet ist und zwischen den Seitenschenkeln (25) die Spule (14) aufnimmt sowie gegebenenfalls den Magnetkreis (13) am Basisschenkel (24) umfaßt, mittels des Drehlagers (22) drehbar gelagert ist, daß vorzugsweise der in der Art eines Drahtstiftes ausgestaltete zweite Hebel (20) mit dem anderen Ende durch eine in der Art eines Langloches ausgebildete Öffnung (26) im Trägerrahmen (23) hindurchreicht, und daß weiter vorzugsweise das stiftförmige andere Ende des zweiten Hebels (20) in die Aufnahme (21) am quaderförmigen Teil eingreift.

11. Schaltelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig am Zwischenglied (18) jeweils ein Gestänge (11', 11") des Übertragungsmittels (11) angeordnet ist, daß an beiden Seiten des quaderförmigen Teils jeweils eine Aufnahme (21) befindlich ist, und daß das andere Ende des zweiten Hebels (20) eines jeden Gestänges (11', 11") in die jeweils zugeordnete Aufnahme (21) eingreift, derart daß die vom Betätigungsorgan (7) über das Zwischenglied (18) und das Gestänge (11', 11 ") ausgeübte Verstellkraft im wesentlichen symmetrisch zur Verschiebung des quaderförmigen Teils einwirkt.

12. Schaltelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Permanentmagneten (12) um einen Seltenerd-Magneten handelt, der insbesondere aus einer Legierung von Kobalt und Samarium besteht, und daß vorzugsweise der Magnetkreis (13) aus einem magnetisierbaren Material, insbesondere aus einer Legierung von Eisen, Kobalt und Vanadium, besteht.