DE10147793C1 - Rotary push-button switch has labyrinth seal defined between inner and outer operating elements for push-button rod and switch rotor shaft - Google Patents
Rotary push-button switch has labyrinth seal defined between inner and outer operating elements for push-button rod and switch rotor shaftInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Druck-Dreh-Schalter, bestehend aus einem Drehschalter mit einer Rotorwelle und mit einem darunter angeordneten Schaltwerk, und aus einem Druckschalter, der einen im Zentrum der Rotorwelle angeordneten federgelagerten Stößel zur Betätigung eines darunter angeordneten Mikroschalters beinhaltet, wobei die Rotorwelle drehfest mit einem ersten Betätigungsteil verbunden ist, welches konzentrisch ein zweites Betätigungsteil des Druckschalters umgibt, wobei das zweite Betätigungsteil gegenüber dem ersten Betäti gungsteil lediglich in axialer Richtung bewegbar ist.The invention relates to a rotary pressure switch, consisting of a rotary switch with a Rotor shaft and with a switching mechanism arranged underneath, and from a pressure switch, the spring-mounted plunger for actuation arranged in the center of the rotor shaft of a microswitch arranged underneath, the rotor shaft rotating with a first actuating part is connected, which concentrically a second actuating part surrounds the pressure switch, the second actuating part compared to the first actuating supply part is only movable in the axial direction.
Eine solche Schalteranordnung ist aus der EP 1 102 294 A2 bekannt.Such a switch arrangement is known from EP 1 102 294 A2.
Aus der DE 198 53 587 A1 ist eine Schaltvorrichtung bekannt, bei der das Betätigungselement eines Drehpotentiometers konzentrisch das Betätigungselement eines Druckschalters umgibt. Das Betätigungselement des Druckschalters ist lediglich in axialer Richtung bewegbar. Das Drehpotentiometer weist eine hohlzylindrische Form auf, in deren Inneren der Druckschalter angeordnet ist.From DE 198 53 587 A1 a switching device is known in which the actuating element of a rotary potentiometer concentrically surrounds the actuating element of a pressure switch. The actuating element of the pressure switch can only be moved in the axial direction. The Rotary potentiometer has a hollow cylindrical shape, inside which the pressure switch is arranged.
Aus der DE 80 27 773 U1 ist eine Schalteranordnung bekannt, welche insbesondere zur Eingabe von mehrstufigen Einstellwerten, wie z. B. Uhrzeiten (Stunden, Minuten, Sekunden) geeignet ist. Dabei kann die Schaltwelle sowohl in radialer Richtung als auch in axialer Richtung betätigt werden. Die Mehrzahl von Einstellpositionen sind in Drehrichtung und eine Umschaltkontakteinrichtung in axialer Richtung einstellbar angeordnet.From DE 80 27 773 U1 a switch arrangement is known, which in particular for Entry of multi-level setting values, such as B. times (hours, minutes, seconds) suitable is. The shift shaft can be both in the radial direction and in the axial direction Direction. The majority of setting positions are in the direction of rotation and one Changeover contact device is arranged adjustable in the axial direction.
Die EP 1 102 294 A2 zeigt einen Drehknopf mit Tastfunktion. Der Drehknopf ist hohl ausge führt, für die Übertragung seiner Drehinformation ist ein als Rotorwelle fungierendes Dreh knopfunterteil mit einer Schichtplatte verbunden, welche mit einem weiteren Kontaktelement auf einer Leiterplatte kontaktiert. Im Zentrum der hohlen Rotorwelle ist eine integrierte Taste ange ordnet, die einen Mikroschalter betätigt.EP 1 102 294 A2 shows a rotary knob with a key function. The knob is hollow for the transmission of its rotation information is a rotation that acts as a rotor shaft lower part of the button connected to a layer plate, which with another contact element contacted a circuit board. An integrated button is attached to the center of the hollow rotor shaft assigns that actuates a microswitch.
Aus der DE 35 40 794 C2 ist ein Druck-Dreh-Schalter bekannt, bei dem der Rand seines Dreh knopfs mit einem Schaltergehäuse eine Labyrinth-Dichtung bildet.From DE 35 40 794 C2 a push-turn switch is known in which the edge of its rotation button with a switch housing forms a labyrinth seal.
Da die vorgenannte Schalteranordnung beispielsweise auch bei Waschmaschinen eingesetzt werden soll, muss sie die an solche Geräte gestellten Anforderungen bezüglich Spritzwasser sicherheit erfüllen. Durch die funktionale Aufteilung der Anordnung in einen drehbaren und einen drückbaren Teil und die damit verbundene Möglichkeit einer Relativbewegung dieser Teile ergeben sich zwangsläufig Spalte, durch die Wasser ins Innere des Schalters oder der dahinterliegenden Elektronik eindringen kann.Since the aforementioned switch arrangement is also used, for example, in washing machines , it must meet the requirements placed on such devices with regard to splash water meet security. By the functional division of the arrangement into a rotatable and a pushable part and the associated possibility of a relative movement of this Parts inevitably arise through which water enters the inside of the switch or the column electronics can penetrate behind.
Der Erfindung stellt sich somit das Problem, eine Schalteranordnung der eingangs genannten Art zu offenbaren, die die für Haushaltgeräte wie Waschmaschinen oder Trockner gestellten Anforderungen hinsichtlich der Spritzwassersicherheit erfüllt.The invention thus presents the problem of a switch arrangement of the type mentioned at the beginning Kind of disclose the ones posed for home appliances like washing machines or dryers Splash water safety requirements met.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch eine Schalteranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.According to the invention, this problem is solved by a switch arrangement with the features of Claim 1 solved. Advantageous refinements and developments of the invention result from the following subclaims.
Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen neben der Gewährleistung der Spritz wassersicherheit in einer toleranzfreien Führung des Tasters.The advantages that can be achieved with the invention exist in addition to ensuring the spray water safety in a tolerance-free guidance of the button.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist an den Stößel eine elastische Membran angeformt, welche in der Rotorwelle den Raum oberhalb des Mikroschalters abdichtet. Hierdurch erfolgt zum Einen eine zusätzliche Abdichtung der Schalteranordnung, zum Anderen kann die Mem bran als Federelement zur Rückstellung des Stößels verwendet werden. Da ein ähnlicher Auf bau auch bei einfachen Druckschaltern verwendet werden kann, wird in der gesamten Bedien einheit eine einheitliche Haptik für alle Druckbewegungen erzeugt.In an advantageous embodiment, an elastic membrane is molded onto the plunger, which seals the space above the microswitch in the rotor shaft. This is done on the one hand an additional sealing of the switch arrangement, on the other hand the mem bran can be used as a spring element to reset the plunger. Since a similar Auf construction can also be used with simple pressure switches, is used throughout the operator unit creates a uniform feel for all printing movements.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigtEmbodiments of the invention are shown purely schematically in the drawings and are described in more detail below. It shows
Fig. 1a den Aufbau einer Schalteranordnung in perspektivischer Explosionsdarstellung Fig. 1a the construction of a switch assembly in a perspective exploded view of
Fig. 1b die Schalteranordnung nach Fig. 1a im Schnitt Fig. 1b, the switch arrangement according to Fig. 1a in section
Fig. 2a ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Schalteranordnung mit ringförmiger Beleuchtung, ebenfalls in perspektivischer Explosionsdarstellung Fig. 2a shows another embodiment of a switch arrangement with annular lighting, also in a perspective exploded view
Fig. 2b die Schalteranordnung nach Fig. 2a im Schnitt Fig. 2b, the switch arrangement according to Fig. 2a in section
Fig. 3a eine Schalteranordnung mit feststehendem Taster, ebenfalls in perspektivischer Explosionsdarstellung Fig. 3a shows a switch assembly with a fixed button, also in a perspective exploded view
Fig. 3b die Schalteranordnung nach Fig. 3a im Schnitt Fig. 3b, the switch arrangement according to Fig. 3a in section
Die in Fig. 1a und 1b dargestellte Schalteranordnung wird beispielsweise im Bedienfeld einer Waschmaschine eingesetzt. Von diesem sind das für den Benutzer sichtbare Schalterblenden oberteil (1) und die als Träger für Elektro- und Elektronikbauteile fungierende Platine (2) dargestellt. Die Schalteranordnung ist als sogenannter Multifunktionsschalter ausgebildet, d. h., sie kombiniert die Funktionen eines Drehschalters und eines Druckschalters. Dabei ist der Druckschalter im Zentrum des Drehschalters angeordnet. Die Funktionsweise der Schalteinheit dieses Multifunktionsschalters, bestehend aus Rotor und Schaltwerk (Stator), ist beispiels weise aus der vorgenannten deutschen Patentanmeldung 101 37 883.1 bekannt. Aus diesem Grund sind von diesen Bauteilen in den Zeichnungen lediglich die Rotorwelle (3) und das Schaltergehäuse (4), welches das Schaltwerk umgibt, dargestellt.The switch arrangement shown in FIGS. 1a and 1b is used, for example, in the control panel of a washing machine. Of this, the switch panel upper part ( 1 ) which is visible to the user and the circuit board ( 2 ) which acts as a support for electrical and electronic components are shown. The switch arrangement is designed as a so-called multi-function switch, ie it combines the functions of a rotary switch and a pressure switch. The pressure switch is arranged in the center of the rotary switch. The operation of the switching unit of this multi-function switch, consisting of rotor and switching mechanism (stator), is known for example from the aforementioned German patent application 101 37 883.1. For this reason, of these components, only the rotor shaft ( 3 ) and the switch housing ( 4 ) which surrounds the switching mechanism are shown in the drawings.
Die Rotorwelle (3) ist innen hohl und umgibt einen auf der Platine (2) angeordneten Mikro schalter (5). Des weiteren ist auf die Innenwand der Welle (3) im Mittelbereich ein umlaufender Randansatz (6) angeformt. Auf diesem Randansatz stützt sich auf der dem Mikroschalter (5) gegenüberliegenden Seite eine Membran (7) ab, die in ihrer Mitte einen Stößel (8) trägt. Die Membran (7) besitzt zwei Funktionen. Zum Einen erzeugt sie bei einer Bewegung des Stößels (8) in Richtung des Mikroschalters (5) eine Rückstellkraft und bewirkt so seine federnde Lagerung. Zum Anderen bewirkt sie einen dichtenden Abschluss des Raums, der durch die Platine (2) und die Innenwand der Rotorwelle (3) begrenzt wird. Hierdurch ist der Schalter (5) hermetisch abgedichtet und so vor eindringendem Spritzwasser geschützt.The rotor shaft ( 3 ) is hollow on the inside and surrounds a microswitch ( 5 ) arranged on the circuit board ( 2 ). Furthermore, a peripheral edge projection ( 6 ) is molded onto the inner wall of the shaft ( 3 ) in the central region. A membrane ( 7 ), which carries a plunger ( 8 ) in the middle, is supported on this edge extension on the side opposite the microswitch ( 5 ). The membrane ( 7 ) has two functions. On the one hand, it generates a restoring force when the plunger ( 8 ) moves in the direction of the microswitch ( 5 ) and thus effects its resilient mounting. On the other hand, it creates a sealing closure of the space, which is limited by the circuit board ( 2 ) and the inner wall of the rotor shaft ( 3 ). As a result, the switch ( 5 ) is hermetically sealed and thus protected against splashing water.
Ein als Drehknebel (9) ausgebildetes erstes Betätigungsteil dient zur Übertragung der Dreh bewegung auf die Rotorwelle (3). Ein als Innentaster (10) ausgebildetes zweites Betätigungsteil gibt eine Druckbewegung über den Stößel (8) an den Mikroschalter (5) weiter. Der Dreh knebel (9) besteht aus einem doppelwandigen Außenring (11) und einer radial gerichteten Grundplatte (12), die in ihrem Zentrum eine angeformte Aufnahmehülse (13) trägt. Die Innen wand (11a) und die Außenwand (11b) des Außenrings (11) sind auf der Frontseite des Multi funktionsschalters durch einen Verbindungssteg (11c) gekoppelt. An die Grundplatte (12) sind zwei umlaufende, axial gerichtete Stege (12a, 12b) angeformt, von denen sich der eine (12a) zur Frontseite und der andere (12b) zur Rückseite erstreckt. Der zur Rückseite gerichtete Steg (12b) wird über die Rotorwelle (3) gestülpt und mit einem Klemmring (14) an ihr befestigt. Die Funktion des zur Frontseite gerichteten Stegs (12a) wird später erklärt.A first actuating part designed as a rotary knob ( 9 ) is used to transmit the rotary movement to the rotor shaft ( 3 ). A second actuating part designed as an internal button ( 10 ) transmits a pressure movement via the plunger ( 8 ) to the microswitch ( 5 ). The rotary knob ( 9 ) consists of a double-walled outer ring ( 11 ) and a radially directed base plate ( 12 ), which has a molded receiving sleeve ( 13 ) in its center. The inner wall ( 11 a) and the outer wall ( 11 b) of the outer ring ( 11 ) are coupled on the front of the multi-function switch by a connecting web ( 11 c). Two circumferential, axially directed webs ( 12 a, 12 b) are formed onto the base plate ( 12 ), one of which ( 12 a) extends to the front and the other ( 12 b) to the rear. The web ( 12 b) directed towards the rear is put over the rotor shaft ( 3 ) and fastened to it with a clamping ring ( 14 ). The function of the web ( 12 a) facing the front will be explained later.
Der Innentaster (10) ist pilzförmig ausgebildet. Er folgt der Drehbewegung des Drehknebels (9). An seine Kappe (15) sind zwei Rasthaken (16) angeformt, die in Aussparungen (17) in der Grundplatte des Drehknebels greifen und so den Taster (10) im Außenring (11) fixieren. Der Stiel (18) wird von der Aufnahmehülse (13) geführt. Er überträgt eine auf die Kappe (15) auf gebrachte Druckbewegung über den Stößel (8) auf den Mikroschalter (5). Die Kappe (15) besitzt einen umlaufenden Randansatz (15a), der axial gerichtet ist und sich zur Rückseite erstreckt. Dieser Randansatz (15a) wird von einer u-förmigen Kontur aufgenommen, die durch die Innenwand (11a) des Außenrings (11), die Grundplatte (12) und den zur Vorderseite ge richteten Steg (12a) gebildet wird, so dass hier eine Labyrinthdichtung entsteht. Dadurch wird verhindert, dass Spritzwasser ins Innere der Schalteranordnung dringt. The inner button ( 10 ) is mushroom-shaped. It follows the rotary movement of the rotary knob ( 9 ). Two locking hooks ( 16 ) are formed on its cap ( 15 ), which engage in recesses ( 17 ) in the base plate of the rotary toggle and thus fix the button ( 10 ) in the outer ring ( 11 ). The handle ( 18 ) is guided by the receiving sleeve ( 13 ). It transmits a pressure movement applied to the cap ( 15 ) via the plunger ( 8 ) to the microswitch ( 5 ). The cap ( 15 ) has a peripheral edge approach ( 15 a) which is axially directed and extends to the rear. This edge approach ( 15 a) is received by a u-shaped contour, which is formed by the inner wall ( 11 a) of the outer ring ( 11 ), the base plate ( 12 ) and the web ( 12 a) directed towards the front, so that a labyrinth seal is created here. This prevents splash water from entering the switch assembly.
Das Schalterblendenoberteil (1) umgibt den Drehknebel (9) mit einer ringförmigen Nut (19), die das Spritzwasser nach unten ableitet.The switch cover upper part ( 1 ) surrounds the rotary toggle ( 9 ) with an annular groove ( 19 ) which drains the spray water downwards.
Die Fig. 2a und b zeigen eine Ausführungsform, bei der Drehknebel eine Beleuchtung besitzt. Der Außenring (11) besteht jetzt aus einer lichtdurchlässigen Außenwand (11b) und einem lichtundurchlässigen Hüllring (11d), der einen elastischen Griffbereich (nicht dargestellt) besitzen kann. Die Verbindung zwischen Außenwand (11b) und Hüllring (11d) kann durch Rasten, Kleben oder Zwei-Komponenten-Spritzgusstechnik erfolgen. Auf der Platine (2) sind Leuchtmittel in Form von LEDs (20) angeordnet, die Licht durch einen Lichtleiter (21) und durch das lichtdurchlässige Schalterblendenoberteil (1) in die Außenwand (11b) einstrahlen. Der Lichtleiter kann Bestandteil eines Elektronikgehäuses (22) sein, welches die Platine (2) auf ihrer Vorderseite umgibt. FIGS. 2a and b show an embodiment, wherein the rotary toggle has a lighting. The outer ring ( 11 ) now consists of a translucent outer wall ( 11 b) and an opaque envelope ring ( 11 d), which can have an elastic grip area (not shown). The connection between the outer wall ( 11 b) and the cladding ring ( 11 d) can be made by locking, gluing or two-component injection molding technology. On the circuit board ( 2 ), illuminants in the form of LEDs ( 20 ) are arranged, which radiate light through a light guide ( 21 ) and through the translucent switch cover upper part ( 1 ) into the outer wall ( 11 b). The light guide can be part of an electronics housing ( 22 ) which surrounds the circuit board ( 2 ) on its front side.
Die Fig. 3a und b zeigen den Aufbau einer Schalteranordnung mit einem feststehenden Innentaster (10), der nicht der Bewegung des Drehknebels (9) folgt. Er ist beispielsweise bei einer Beschriftung des Innentasters (10) sinnvoll. Bei dieser Ausführungsform ist in der Rotor welle (3) eine weitere Hohlwelle (23) angeordnet, die entweder an den Boden des Schalter gehäuses (4) angeformt oder als separates Bauteil an der Platine (2) fixiert ist. Die Befestigung des Innentasters (10) erfolgt hier durch Rasthaken (25), die in Aussparungen (24) der Hohl welle (23) eingreifen. FIGS. 3a and b show the construction of a switch assembly with a stationary internal push button (10) which does not follow the movement of the rotary knob (9). It is useful, for example, when labeling the inner button ( 10 ). In this embodiment, a further hollow shaft ( 23 ) is arranged in the rotor shaft ( 3 ), which is either molded onto the bottom of the switch housing ( 4 ) or fixed as a separate component on the circuit board ( 2 ). The inner button ( 10 ) is fastened here by latching hooks ( 25 ) which engage in recesses ( 24 ) in the hollow shaft ( 23 ).
Claims (2)
dass das erste Betätigungsteil (9) einen umlaufenden, axial gerichteten Steg (12a) besitzt, der mit einer radial gerichteten Grundplatte (12) und einem axial gerichteten Wandteil (11a) eine im wesentlichen u-förmige Kontur bildet,
und dass das zweite Betätigungsteil (Innentaster 10) einen axial gerichteten Randan satz (15a) besitzt, der in die Öffnung der u-förmigen Kontur ragt und so mit dieser eine Labyrinthdichtung bildet.1. pressure-rotary switch, consisting of a rotary switch with a rotor shaft ( 3 ) and with a switching mechanism arranged underneath, and a pressure switch that a spring-mounted plunger ( 8 ) arranged in the center of the rotor shaft ( 3 ) for actuating one arranged underneath Includes microswitch ( 5 ), wherein the rotor shaft ( 3 ) is rotatably connected to a first actuating part ( 9 ) which concentrically surrounds a second actuating part ( 10 ) of the pressure switch, the second actuating part (inner button 10 ) relative to the first actuating part (rotary knob 9 ) can only be moved in the axial direction, characterized in that
that the first actuating part ( 9 ) has a circumferential, axially directed web ( 12 a), which forms a substantially U-shaped contour with a radially directed base plate ( 12 ) and an axially directed wall part ( 11 a),
and that the second actuating part (inner button 10 ) has an axially directed Randan set ( 15 a) which projects into the opening of the U-shaped contour and thus forms a labyrinth seal with it.
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