PL205029B1 - Przełącznik obrotowy z wałkiem napędowym - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest przełącznik obrotowy z wałkiem napędowym, zwłaszcza dla urządzenia elektrycznego.

Znany jest przełącznik obrotowy z wałkiem napędowym, mający co najmniej jeden, przełączany obrotem krzywkowego zarysu wałka napędowego, zestyk elektryczny, i mający ściankę obudowy, przez którą przechodzi lub w której jest osadzony obrotowy wałek przełącznika, przy czym wałek przełącznika ma występ, umieszczony od zewnątrz w obszarze ścianki obudowy i wystający w kierunku promieniowym, a ścianka obudowy ma oporę, która wchodzi w tor obiegu występu i stanowi ogranicznik obrotu występu. Podobne przełączniki względnie wałki napędowe są znane z opisów patentowych EP 1 239 504 A1 lub US 4,420,072.

Z niemieckiego dokumentu nr DE 68 09 310 U znany jest przełącznik obrotowy z wałkiem napędowym, na którym znajduje się tarcza zderzakowa z krzywką. Może ona uderzać w zamocowane na płytce końcowej, nieruchome przedłużenie zderzakowe stanowiące oporę do ograniczania kąta obrotu. Przy tym przedłużenie zderzakowe ma postać trzpienia wystającego z płytki końcowej. Płytka końcowa przebiega w przybliżeniu równolegle do tarczy zderzakowej z zarysem krzywkowym, a to trzpieniowe przedłużenie jest usytuowane w niej tak, że wystaje ponad nią pod kątem prostym.

W brytyjskim zgł oszeniu patentowym nr GB 2171558A pokazany jest przełącznik obrotowy z wałkiem napędowym i tarczą zderzakową wraz z wystającą na zewnątrz krzywką. Krzywka ta moż e być obracana z dwóch stron do opory na obudowie przełącznika i uderza wówczas w tę oporę.

Z niemieckich zgł oszeń nr DE 2403174 oraz nr DE 2826886 A znane są dalsze przełączniki obrotowe z wałkiem napędowym i tarczą zderzakową wraz z wystającą krzywką. Są tu w obudowie przełącznika zamocowane każdorazowo osobne opory w postaci występów na obwodowych, otaczających tarczę zderzakową pierścieniach.

Celem wynalazku jest utworzenie opisanego na wstępie przełącznika obrotowego z wałkiem napędowym, który jest udoskonalony w stosunku do stanu techniki, zwłaszcza zaś daje możliwość stworzenia ogranicznika kąta obrotu względnie ogranicznika obrotu dla wałka napędowego.

Przełącznik obrotowy z wałkiem napędowym, mający co najmniej jeden, przełączany obrotem krzywkowego zarysu wałka napędowego, zestyk elektryczny, i mający ściankę obudowy, przez którą przechodzi lub w której jest osadzony obrotowy wałek przełącznika, przy czym wałek przełącznika ma występ, umieszczony od zewnątrz w obszarze ścianki obudowy i wystający w kierunku promieniowym, a ś cianka obudowy ma oporę , która wchodzi w tor obiegu wyst ę pu i stanowi ogranicznik obrotu występu, według wynalazku charakteryzuje się tym, że opora jest tak ukształtowana i uformowana na ściance obudowy, że przechodzi ona przy obracaniu w przybliżeniu w bezpośrednim kierunku działania siły oparcia w szerszą podporę na ściance obudowy, stanowiąc z nią jedną całość, przy czym kierunek działania siły przebiega w przybliżeniu w kierunku normalnym do linii łączącej miejsce wzajemnego oparcia i środek obrotu wałka przełącznika, przy czym część względnie pełny materiał opory przebiega w tym kierunku działania siły, zaś występ i/lub opora zwężają się na zewnątrz.

Korzystnie, występ i/lub opora rozciągają się w kierunku obwodowym na obszarze niewielkiego kąta, korzystnie około 10° do 25°.

Korzystnie, występ i/lub opora stanowią jedną całość z wałkiem napędowym względnie ścianką obudowy.

Korzystnie, występ i/lub opora mają kształt trójkąta z wierzchołkiem lub bez.

Korzystnie, występ i/lub opora są tak ukształtowane, że przy wzajemnym oparciu przylegają do siebie na znacznej części swego promieniowego wymiaru.

Korzystnie, podpora ma kształt podłużnego żebra, które przebiega w przybliżeniu w kierunku działania siły.

Korzystnie, żebro podpory jest wzmocnione w kierunku podparcia przez element przenoszący siły do przejmowania siły wzajemnego oparcia występu na oporze, przy czym element przenoszący siły przylega do następnej podpory na ściance obudowy lub jest na niej zamocowany, korzystnie na następnym żebrze.

Korzystnie, element przenoszący siły stanowi nakrętka płytkowa do mocowania przełącznika obrotowego na przednim panelu lub wsporniku za pomocą śruby.

Korzystnie, występ jest usytuowany na płytce z centralnym wybraniem, mocowanej z zabezpieczeniem przed obrotem na wałku napędowym.

PL 205 029 B1

Korzystnie, wałek napędowy i/lub ścianka obudowy przełącznika obrotowego są z tworzywa sztucznego, korzystnie termoplastycznego tworzywa sztucznego.

Korzystnie, tor, po którym porusza się występ przy obrocie, jest utworzony przez ściankę obudowy w postaci wgłębienia obniżonego w stosunku do pozostałej części ścianki obudowy, przy czym korzystnie grubość opory odpowiada w przybliżeniu wgłębieniu.

Korzystnie, ścianka obudowy stanowi przednią ściankę obudowy, którą przełącznik obrotowy jest mocowany na wsporniku lub panelu.

Według wynalazku przełącznik obrotowy ma zestyki elektryczne lub temu podobne elementy, przełączane obrotem krzywkowego zarysu wałka napędowego. Ponadto przełącznik obrotowy ma obudowę z co najmniej jedną ścianką, przez którą przechodzi lub w której jest osadzony obrotowo wałek przełącznika. Wałek przełącznika ma występ, umieszczony w obszarze ścianki obudowy i wystający w kierunku promieniowym. W szczególności występ jest umieszczony w obszarze zewnętrznej powierzchni ścianki obudowy, czyli na zewnątrz obudowy przełącznika obrotowego. Ponadto ścianka obudowy ma oporę. Opora ta wchodzi w tor obiegu względnie tor obrotu występu i stanowi ogranicznik obrotu występu względnie ograniczenie kąta obrotu występu.

To przeniesienie funkcji ogranicznika obrotu z dowolnego punktu w przełączniku obrotowym na ściankę obudowy jest o tyle korzystne, że istnieje tutaj możliwość przykładowo zamocowania opory na ściance obudowy lub uformowania jej w całości jako jedna całość ze ścianką obudowy. Szczególnie korzystne jest rozwiązanie, w którym występ i opora są umieszczone na zewnętrznej stronie ścianki obudowy, dzięki czemu wewnątrz obudowy, w tak zwanej przestrzeni stykowej, pozostaje więcej wolnej przestrzeni.

Aby otrzymać możliwie jak największy zakres obrotu przełącznika obrotowego, występ i/lub opora mogą rozciągać się w kierunku obwodowym na obszarze stosunkowo małego kąta. Może on wynosić około 10° do 40°, korzystnie 10° do 25° lub 30°. Luz obrotu odpowiada wówczas 360° pomniejszonym o sumę obu kątów występu i opory.

Podobnie jak opora może stanowić jedną całość ze ścianką obudowy, również występ może być uformowany jako jedna całość z wałkiem przełącznika lub tarczą, nasadzaną na wałek i osadzoną z zabezpieczeniem przed wzajemnym obrotem. Takie jednoczęściowe ukształtowanie jest korzystne z uwagi na uproszczone wytwarzanie i większą stabilność.

Występ i/lub opora mogą według wynalazku zwężać się ku sobie. Może to być zrealizowane w kształcie trójkąta z wierzchołkiem lub bez. Korzystnie są one tak ukształtowane, że przy opieraniu się o siebie w szerokim obszarze, zwłaszcza w zasadniczym obszarze ich promieniowego wymiaru, przylegają one do siebie wzajemnie. W ten sposób osiąga się tak zwane pełne oparcie.

Opora jest według wynalazku tak ukształtowana i uformowana na ściance obudowy, że jest ona jednoczęściowa i wprowadza możliwie bezpośrednio siłę oporu występu w szeroką podporę na ściance obudowy. Wystarcza przy tym, jeżeli odchylenie od bezpośredniego kierunku wynosi przykładowo 10° do 25°. Również taki kierunek uważany jest w ramach niniejszego wynalazku jeszcze za kierunek bezpośredni. W ten sposób opora nie musi sama przejmować wszystkich sił oparcia, które przykładowo mogłyby prowadzić do odcięcia opory. Przede wszystkim, także w związku ze zwężonym ukształtowaniem opory w kierunku występu względnie ogranicznika, poszerzona podstawa pozwala uzyskać lepszy rozkład siły oparcia na ściance obudowy.

Podpora opory na ściance obudowy może mieć postać podłużnego żebra. To podłużne żebro może z kolei przebiegać w przybliżeniu w kierunku normalnym do linii łączącej środek obrotu wałka przełącznika i środek opory, który stanowi kierunek działania siły. Korzystnie występ i/lub opora są ukształtowane w układzie symetrii osiowej, tak że jeden ogranicznik umożliwia w obu kierunkach obrotu opisane powyżej podparcie opory na ściance obudowy. W szczególności należy zwrócić uwagę na to, by lity materiał opory przebiegał w przybliżeniu wzdłuż kierunku działania siły. Podporę można z kolei wzmocnić za pomocą elementu przenoszącego siłę, który przejmuje siłę przeciwnego ogranicznika w kierunku podparcia. Ten element przenoszący siłę powinien możliwie jak najlepiej i w sposób rozłożony na powierzchni przylegać do podpory. Ponadto element przenoszący siłę może przylegać do następnej podpory na ściance obudowy i być na niej zamocowany. Jest to korzystne zwłaszcza wówczas, gdy element przenoszący siłę jest osadzony luzem lub stanowi oddzielną część. Dzięki takiemu układowi kilku podpór można po pierwsze tylko dzięki ich liczbie zwiększyć maksymalną siłę podparcia, jaką mogą przejąć podpory. Ponadto możliwe jest celowe wprowadzanie siły lub celowy rozkład siły, co poprawia skuteczność ogranicznika.

PL 205 029 B1

Element przenoszący siły może stanowić przykładowo nakrętka płytkowa, jaką stosuje się często do mocowania przełącznika obrotowego na przednim panelu lub wsporniku. Taka nakrętka płytkowa może zatem pełnić podwójną funkcję, mianowicie z jednej strony zamocowania, z drugiej zaś strony dodatkowego podparcia opory.

Wałek napędowy i/lub obudowa względnie ścianka obudowy przełącznika obrotowego mogą być uformowane z tworzywa sztucznego. Różnorodny i celowy kształt można osiągnąć zwłaszcza poprzez zastosowanie metody wtrysku. Do tego celu nadaje się w szczególności termoplastyczne tworzywo sztuczne.

Dla oszczędności miejsca tor, w którym biegnie występ przy obrocie wałka napędowego, może mieć kształt wgłębienia w ściance obudowy. Tor występu jest zatem obniżony w stosunku do pozostałej części ścianki obudowy.

Opora jest korzystnie na tyle wysoka względnie gruba, że wznosi się ona nad ten tor względnie wgłębienie, zwłaszcza zaś dochodzi do wysokości pozostałego obszaru ścianki obudowy, w którym nie ma wgłębienia. Pozwala to uzyskać jednolitą powierzchnię przylegania ścianki obudowy.

Wspomnianą nakrętkę płytkową można w pewnych okolicznościach wprowadzić od tylnej strony ścianki obudowy pomiędzy dwa żebra i tam wykorzystać także do podparcia opory. Jest to w zasadzie uzależnione od wyglądu przełącznika obrotowego.

Korzystnie jest, jeżeli ścianka obudowy stanowi przednią stronę obudowy przełącznika obrotowego. Zazwyczaj przełącznik obrotowy jest tą ścianką mocowany na wsporniku lub panelu. Zaleta ogranicznika obrotowego w tym aspekcie polega na tym, że odcinek wałka napędowego pomiędzy pokrętłem obsługiwanym przez użytkownika i ogranicznikiem obrotu jest tu stosunkowo krótki. Pozwala to na przejmowanie wyjątkowo dużych sił lub, innymi słowy, zastosowanie słabszego wałka napędowego.

Te i inne cechy korzystnych postaci wykonania wynalazku wynikają zarówno z zastrzeżeń, jak też opisu i rysunków, przy czym poszczególne cechy można realizować oddzielnie lub we wzajemnych kombinacjach w ramach postaci wykonania wynalazku, a także w innych dziedzinach, tworząc korzystne i podlegające ochronie postaci wykonania, dla których zastrzega się niniejszym ochronę.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia przełącznik obrotowy w widoku z przodu, przy czym wałek napędowy ma tarczę z występem, zaś ścianka obudowy ma wystającą oporę.

Na rysunku przedstawiony jest w widoku z przodu przełącznik obrotowy 11. Obudowa 12 rozciąga się w płaszczyźnie rysunku i zawiera nieprzedstawione elektryczne zestyki przełączeniowe. Widoczna jest przednia ścianka 14 obudowy 12. Tą przednią ścianką przełącznik obrotowy 11 montuje się przykładowo na tylnej stronie przedniego panelu kuchni elektrycznej lub podobnego urządzenia.

Przednia ścianka 14 ma dwa, rozmieszczone w odstępie otwory 16. Otwory 16 są umieszczone w szczelinowych gniazdach 18. W szczelinowe gniazda 18 można wprowadzić od góry elementy (20) przenoszące siły w postaci nakrętek płytkowej. Nakrętka płytkowa ma gwintowany otwór 21 i leży przy tym za przednią ścianką 14. Nieprzedstawiona śruba mocująca wchodzi w płaszczyznę rysunku, przechodząc na przykład przez wspomniany wyżej, przedni panel, otwory 16 przedniej ścianki 14, i w gwintowane otwory 21 w elementach 20 w postaci nakrętek płytkowych. W ten sposób odbywa się zamocowanie przełącznika obrotowego 11.

Ponadto pomiędzy otworami 16 usytuowany jest obniżony obszar środkowy 23. Podwyższenie boków ponad obniżony obszar środkowy 23 może leżeć przykładowo w przedziale kilku milimetrów, wynosząc na przykład 1 do 3 mm. W nieprzedstawionym otworze osadzony jest wałek napędowy 25, który odpowiada typowym wałkom napędowym. Na wałek napędowy 25 o nieokrągłym przekroju nasadzona jest płytka 27 z odpowiednim centralnym otworem w taki sposób, że oba elementy są połączone bez możliwości wzajemnego obrotu. Płytka 27 jest zaopatrzona w występ 29, który na rysunku jest zwrócony w prawo. Płytka 27 i występ 29 stanowią jedną całość.

Alternatywnie względem płytki 27, która stanowi oddzielną część w stosunku do wałka napędowego 25 i może być nań nasadzana, obie części można również wykonać jako jedną całość, na przykład metodą wtrysku tworzywa sztucznego.

Jak widać na rysunku, w kierunku obrotów przeciwnym do ruchu wskazówek zegara występ 29 przylega do opory 31. Podczas gdy występ 29 ma kształt spłaszczonego trójkąta, opora 31 ma kształt trójkąta ostrego.

Opora 31 składa się w zasadzie z dwóch podpór 33, tworzących ramiona. Przechodzą one w sposób cią g ł y w pierwsze ż ebro 35 na przedniej ś ciance 14.

PL 205 029 B1

Jak widać na rysunku, siła oparcia występu 29 o oporę 31 względnie dolną podporę 33 jest przejmowana w kierunku zbliżonym do kierunku wzdłużnego przez górną podporę 33. Górna podpora 33 przenosi przy tym wspomnianą siłę oparcia na pierwsze żebro 35, a zatem dodatkowo poza własnym stałym połączeniem z przednią ścianką 14, na następne zamocowanie względnie następny obszar przedniej ścianki. W ten sposób opora 31 i pierwsze żebro 35 przejmują wspólnie siłę oparcia.

Ponadto przy wsuniętym elemencie 20 w postaci nakrętki płytkowej możliwe jest takie jej wpasowanie w gniazdo szczelinowe 18 względnie dopasowanie do obu żeber 35 i 36, żeby stykała się ona płasko z obydwoma żebrami. W ten sposób część siły oparcia jest przenoszona z lewego pierwszego żebra 35 przez nakrętkę płytkową na prawe drugie żebro 36. Żebro to z kolei może być przykładowo połączone z przednią ścianką 14 na całej grubości jej krawędzi, co zapewnia stabilne podparcie.

Na rysunku widać ponadto, że wskutek wybranego trójkątnego kształtu występu 29 i opory 31 zakres kąta obrotu, jakim się dysponuje, jest bardzo duży. Na rysunku wynosi on 360° pomniejszone o kąt łuku, jaki zajmuje występ 29 na swej szerokiej podstawie, a zatem ogółem około 330°.

Dzięki symetrycznemu ukształtowaniu występu 29 i opory 31, zwłaszcza z możliwością podparcia opory 31 na obu żebrach 35 i 36 za pośrednictwem elementu 20 w postaci nakrętki płytkowej, również w przeciwnym kierunku obrotu można uzyskać podobnie dobre działanie oporowe.

Podparcie to sprawia, że opora 31, wystające z przedniej ścianki 14 w obniżonym obszarze środkowym 23, jest zabezpieczone przed odcinaniem od litego materiału wskutek działania siły oparcia występu 29. Dzięki temu opora 31 może być stosunkowo mała, zwłaszcza zaś obejmować niewielki kąt łukowy.

W innym ukształ towaniu przykł adu wykonania podpora 33 w obszarze, w którym nie przylega już do niej występ 29, mogłaby biec jeszcze bardziej płasko przy lewym pierwszym żebrze 35. Jest to zaznaczone linią punktową przy górnej podporze 33. W takim alternatywnym ukształtowaniu górna podpora 33 przebiega bezpośrednio w kierunku działania siły oparcia na lewe pierwsze żebro 35, a zatem na następną podporę.

Kolejna zaleta, wynikająca z umieszczenia ogranicznika obrotu w przedniej części przełącznika obrotowego 11, polega na tym, że siły oparcia można wprowadzać bezpośrednio w wałek napędowy 25 w obszarze, w którym może on po pierwsze zawierać duży udział włókien szklanych względnie mieć wysoką sztywność. Ponadto ogranicznik ten leży możliwie jak najbliżej pokrętła, które użytkownik próbuje obrócić. Wreszcie siły oparcia są w ten sposób utrzymywane z dala od wnętrza przełącznika obrotowego 11, a co za tym idzie, krzywek tarczowych i elektrycznych zestyków przełączeniowych.

Poza tym rozwiązanie to pozwala stosować elementy o stosunkowo cienkich ściankach. Dotyczy to zarówno stosunkowo cienkiej płytki 27, jak też niewielkich grubości materiału na przedniej ściance 14.

Claims (12)

1. Przełącznik obrotowy z wałkiem napędowym mający co najmniej jeden, przełączany obrotem krzywkowego zarysu wałka napędowego, zestyk elektryczny, i mający ściankę obudowy, przez którą przechodzi lub w której jest osadzony obrotowy wałek przełącznika, przy czym wałek przełącznika ma występ, umieszczony od zewnątrz w obszarze ścianki obudowy i wystający w kierunku promieniowym, a ś cianka obudowy ma oporę , która wchodzi w tor obiegu wyst ę pu i stanowi ogranicznik obrotu występu, znamienny tym, że opora (31) jest tak ukształtowana i uformowana na ściance (14) obudowy, że przechodzi ona przy obracaniu w przybliżeniu w bezpośrednim kierunku działania siły oparcia w szerszą podporę na ściance (14) obudowy, stanowiąc z nią jedną całość, przy czym kierunek działania siły przebiega w przybliżeniu w kierunku normalnym do linii łączącej miejsce wzajemnego oparcia i środek obrotu wałka przełącznika, przy czym część względnie pełny materiał opory (31) przebiega w tym kierunku działania siły, zaś występ (29) i/lub opora (31) zwężają się na zewnątrz.

2. Przełącznik obrotowy według zastrz. 1, znamienny tym, że występ (29) i/lub opora (31) rozciągają się w kierunku obwodowym na obszarze niewielkiego kąta, korzystnie około 10° do 25°.

3. Przełącznik obrotowy według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że występ (29) i/lub opora (31) stanowią jedną całość z wałkiem napędowym (25) względnie ścianką (14) obudowy.

4. Przełącznik obrotowy według zastrz. 1, znamienny tym, że występ (29) i/lub opora (31) mają kształt trójkąta z wierzchołkiem lub bez.

PL 205 029 B1

5. Przełącznik obrotowy według zastrz. 1, znamienny tym, ż e występ (29) i/lub opora (31) są tak ukształtowane, że przy wzajemnym oparciu przylegają do siebie na znacznej części swego promieniowego wymiaru.

6. Przełącznik obrotowy według zastrz. 1, znamienny tym, że podpora ma kształt podłużnego żebra (35), które przebiega w przybliżeniu w kierunku działania siły.

7. Przełącznik obrotowy według zastrz. 6, znamienny tym, że żebro (35) podpory jest wzmocnione w kierunku podparcia przez element (20) przenoszący siły do przejmowania siły wzajemnego oparcia występu (29) na oporze (31), przy czym element przenoszący siły przylega do następnej podpory na ściance (14) obudowy lub jest na niej zamocowany, korzystnie na następnym żebrze (36).

8. Przełącznik obrotowy według zastrz. 7, znamienny tym, że element (20) przenoszący siły stanowi nakrętka płytkowa do mocowania przełącznika obrotowego (11) na przednim panelu lub wsporniku za pomocą śruby.

9. Przełącznik obrotowy według zastrz. 1, znamienny tym, że występ (29) jest usytuowany na płytce (27) z centralnym wybraniem, mocowanej z zabezpieczeniem przed obrotem na wałku napędowym (25).

10. Przełącznik obrotowy według zastrz. 1 albo 3, znamienny tym, że wałek napędowy (25) i/lub ścianka (14) obudowy przełącznika obrotowego (11) są z tworzywa sztucznego, korzystnie termoplastycznego tworzywa sztucznego.

11. Przełącznik obrotowy według zastrz. 1, znamienny tym, że tor, po którym porusza się występ (29) przy obrocie, jest utworzony przez ściankę (14) obudowy w postaci wgłębienia obniżonego w stosunku do pozostałej części ścianki obudowy, przy czym korzystnie grubość opory (31) odpowiada w przybliż eniu wgłębieniu.

12. Przełącznik obrotowy według zastrz. 1, znamienny tym, że ścianka (14) obudowy stanowi przednią ściankę obudowy (12), którą przełącznik obrotowy (11) jest mocowany na wsporniku lub panelu.