Die Erfindung betrifft einen Rundfußschalter mit einem oder mehreren

Schaltelementen, die über einen linear verschiebbaren Stößel betätigt werden, der mit einem zentral befestigten, kipp- und schiebbaren

Fußbetätigungselement gekoppelt ist.

Rundfußschalter werden in vielen Bereichen eingesetzt und verfügen über ein häufig rundes, in einer Ruhelage horizontal ausgerichtetes

Betätigungselement, das sowohl bei außermittiger Betätigung kippend als auch bei mittiger Betätigung in Abwärtsrichtung betätigt werden kann. Die Betätigung des Fußbetätigungselements wird über einen Stößel auf das oder die

Schaltelemente übertragen, wobei die Schaltfunktion sowohl bei einer

Kippbetätigung als auch bei einer Drückbetätigung qualitativ gleich ist.

Es können dabei zwei oder auch mehrere Schaltelemente vorhanden sein, die - je nach Ausführungsform des Betätigungsantriebs - bei einer Betätigung des Fußbetätigungselements entweder im Wesentlichen gleichzeitig oder nacheinander schalten. Dabei werden Ausführungsformen mit zwei im

Wesentlichen gleichzeitig schaltenden, elektrisch miteinander verschalteten Schaltelementen bevorzugt in Bereichen eingesetzt, in denen erhöhte

Anforderungen an die Schaltsicherheit bestehen, beispielsweise im

medizinischen Bereich. Ein typischer Anwendungsfall derartiger

Ausführungsformen ist die Ansteuerung eines zahnmedizinischen

Behandlungsgerätes.

Es gibt jedoch auch Anwendungsfälle, in denen zwei oder mehr im

Wesentlichen nicht gleichzeitig schaltende Schaltelemente dazu verwendet werden, um über mehr oder weniger starkes Niederdrücken oder Kippen des Betätigungselementes unterschiedliche Funktionen des oder der angesteuerten Geräte auszuwählen. Die Signalübertragung zum anzusteuernden Gerät kann dabei leitungsgebunden oder drahtlos erfolgen, wobei erforderlichenfalls im Schalter geeignete Spannungsquellen vorzusehen sind.

Die Druckschrift CN205104381 U beschreibt einen derartigen Rundfußschalter. Nachteil dieses Schalters ist die komplizierte Montage. Ferner sind

Ausführungsformen mit mehreren Schaltelementen, die im Wesentlichen nicht gleichzeitig schalten, schwer zu realisieren. Die Druckschrift CN 105390309 A betrifft ebenfalls einen Rundfußschalter der eingangs genannten Art. Bedingt durch eine stehende Anordnung des

Schaltelementes des beschriebenen Rundfußschalters weist der Schalter eine hohe minimale Bauhöhe auf. Auch hier sind Ausführungsformen mit mehreren Schaltelementen schwer zu realisieren, die im Wesentlichen nicht gleichzeitig schalten. Ferner ist bei Betätigung des Schalters dessen Gehäuseinneres zugänglich für Flüssigkeiten, was die Einhaltung der für medizinische Geräte anzuwendenden Teile der Europäischen Norm EN 60601 drastisch erschwert.

Gegenstand der Druckschrift EP 1 998 703 B1 ist ein Rundfußschalter für den Einsatz im medizinischen oder dentalmedizinischen Bereich, mit dessen

Konzept Ausführungsformen mit mehreren Schaltelementen, die im

Wesentlichen nicht gleichzeitig schalten, hergestellt werden können. Der Schalter weist dazu Mikroschalter als Schaltelemente auf, die hochkant stehend neben dem Stößel angeordnet sind. Bei einer Bewegung des Stößels nach unten drückt der Stößel Betätigungselemente für die Mikroschalter nach außen und löst dadurch den Schaltvorgang aus. In unterschiedlicher Bauhöhe ausgeführte oder in unterschiedlicher Höhe neben dem Stößel angeordnete Betätigungselemente, an denen sich der Stößel vorbeibewegt, lösen den Schaltvorgang entsprechend bei unterschiedlichen Stößelstellungen aus.

Nachteilig sind bei diesem Schalter die äußerst hohe Zahl an Einzelteilen und die dadurch sowie durch die gewählte Art des Betätigungsantriebes bedingte schwierige Montage.

Aufgabe der Erfindung ist somit die Schaffung eines einfach zu montierenden Rundfußschalters niedriger Bauhöhe, bei dem Ausführungsformen des

Betätigungsantriebes möglich sind, die bei mehreren Schaltelementen diese bei Betätigung des Betätigungselementes entweder im Wesentlichen gleichzeitig, oder im Wesentlichen nacheinander schalten. Es ist eine weitere Aufgabe, den Rundfußschalter so zu gestalten, dass die für derartige medizinische Geräte anzuwendenden Abschnitte der EN 60601 leicht eingehalten werden können, insbesondere solche, die das Verhindern des Eindringens von Flüssigkeiten betreffen.

Diese Aufgabe wird durch einen Rundfußschalter mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und

Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Ein erfindungsgemäßer Rundfußschalter weist mindestens ein Schwenkelement auf, das einerseits mit dem Fußbetätigungselement und andererseits mit jeweils mindestens einem der Schaltelemente zusammenwirkt, wobei zumindest dieses Schaltelement liegend angeordnet ist. Das Schwenkelement dient der Übertragung der Auslösebewegung des Stößels auf das mindestens eine Schaltelement. Wenn mehrere Schaltelemente eingesetzt werden, können durch unterschiedlich ausgebildete

Schwenkelemente leicht unterschiedliche Schaltpunkte für die verschiedenen Schaltelemente realisiert werden, ohne dass die Befestigung der

Schaltelemente innerhalb eines Schaltergehäuses modifiziert werden muss. Durch die liegende Anordnung des Schaltelements oder der Schaltelemente kann zudem auf einfache Weise eine Abdichtung des Schaltergehäuses erfolgen, z.B. durch eine elastische Dichtung zum Betätigungselement hin.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Rundfußschalter mindestens zwei Schaltelemente auf, denen jeweils eines der Schwenkelemente zur Betätigung zugeordnet ist. Dabei können die Schwenkelemente gleich ausgebildet und angeordnet sein, so dass die mindestens zwei Schaltelemente in einer im Wesentlichen gleichen Stellung des Stößels schalten. Alternativ ist es möglich, die Schwenkelemente - oder konkret zumindest zwei der Schwenkelemente - unterschiedlich auszubilden und/oder anzuordnen, so dass die mindestens zwei Schaltelemente bei unterschiedlichen Stellungen des Stößels schalten.

Unterschiedliche Schaltpunkte, d.h. ein Schalten bei unterschiedlichen

Stellungen des Stößels und damit des Fußbetätigungselements, lassen sich so bei gleicher Bauform und gleicher Befestigung der betätigten Schalter umsetzen. Das vereinfacht den Aufbau des Schaltergehäuses.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Rundfußschalters ist das mindestens eine Schwenkelement ein Hebel und bevorzugt ein zweiseitiger Hebel, wobei ein erster Hebelarm unter einen Rand des Stößels ragt und ein zweiter Hebelarm auf einen Betätigungsknopf des zugeordneten

Schaltelements einwirkt. So wird eine mechanisch einfache und robuste

Übertragung der Stößelbewegung auf die Schalter erzielt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Rundfußschalter ein Gehäuse mit einer Grundplatte und einem Gehäuseoberteil auf, die zueinander abgedichtet sind. Bevorzugt ist die Grundplatte einstückig mit mindestens einer Schaltelementaufnahme, mindestens einer Schwenkelementaufnahme und mindestens einem Zapfen zur Führung des Stößels ausgebildet. Ein derartiges Gehäuse kann vorteilhaft integral und damit kostengünstig mit den genannten Aufnahmen und Führungselementen z.B. in einem

Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt werden. Zur Abdichtung ist bevorzugt eine elastische Dichtung vorgesehen, die einen Spalt zwischen dem Stößel und dem Gehäuseoberteil abdichtet. Als elastische Dichtung kann eine

Membrandichtung eingesetzt werden, die mit dem Stößel und dem

Gehäuseoberteil verbunden ist. Dabei ist es auch möglich, die

Membrandichtung integral mit dem Stößel auszubilden, beispielsweise in einem Koextrusions-Prozess oder indem die elastische Dichtung an einen zuvor erstellten Stößel angespritzt wird, wodurch eine zuverlässige und haltbare Abdichtung erreicht wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mithilfe von Figuren näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen

Rundfußschalters für leitungsgebundenen Betrieb,

Fig. 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Rundfußschalters für leitungsgebundenen Betrieb in der Ausführung mit zwei Schaltelementen für im Wesentlichen gleichzeitiges Schalten,

Fig. 3 einen Schnitt durch den Rundfußschalter nach Fig. 1 und 2 senkrecht zum abgehenden Leitungssatz durch die Mitte des durch die

Schalterkontur definierten Kreises und

Fig.4 einen vergrößerten Ausschnitt der Fig. 3.

In Fig. 1 ist ein Rundfußschalter 1 mit einem für den leitungsgebundenen Betrieb erforderlichen Leitungssatz 2 gezeigt. Ein Gehäuseoberteil 3 weist für die Durchführung des Leitungssatzes 2 einen Leitungsdurchführungsbereich 4 auf, der mit einem Abdichtelement 5 und/oder einer Abdichtmasse 6 versehen ist. Bei - hier nicht dargestellten - Ausführungsformen für den drahtlosen Betrieb entfallen der Leitungssatz 2 und der Leitungsdurchführungsbereich 4.

Stattdessen kann das Gehäuseoberteil 3 eine an diesem angebrachte oder angeformte Modulkammer zur Aufnahme eines Kommunikationsmoduls aufweisen. Diese Modulkammer kann entfallen, wenn das

Kommunikationsmodul im Schaltergehäuse untergebracht ist. Oberhalb des Gehäuseoberteils 3 ist das Fußbetätigungselement 7 mit der Abdeckung 8 angeordnet, wobei die Abdeckung 8 in geeigneter weise am Fußbetätigungselement 7 befestigt, beispielsweise mit diesem verklebt ist. Die Befestigung und Lagerung des Fußbetätigungselementes 7 ist weiter unten im Zusammenhang mit den Beschreibungen der übrigen Figuren beschrieben.

Fig. 2 zeigt die Ausführungsform des Rundfußschalters 1 aus Fig. 1 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung. Eine Grundplatte 9 ist einstückig mit Schaltelementaufnahmen 10, Schwenkelementaufnahmen 1 1 ,

Leitungsführungen 12 und einem Zapfen 13 ausgebildet. Die

Schaltelementaufnahmen 10 dienen zur Aufnahme der mit dem Leitungssatz 2 verbundenen Schaltelemente 14. In den Schwenkelementaufnahmen 1 1 sind Schwenkelemente 15 schwenkbar gelagert. Ein Stößel 16 ist über eine mittige Bohrung geeigneter Größe durch den Zapfen 13 geführt und ruht auf zwei konzentrisch angeordneten Rückstellfedern 17, die an beiden Enden in Nuten der Grundplatte 9 und des Stößels 1 6 aufgenommen sind. Die Verwendung von zwei Rückstellfedern dient beim gezeigten Schalter 1 lediglich

Redundanzzwecken, also dazu, den Schalter 1 auch beim Ausfall einer der Federn noch sicher zurückzustellen. Es versteht sich daher, dass auch die Verwendung lediglich einer Rückstellfeder möglich ist. Ebenso ist die

Verwendung weiterer und/oder anders angeordneter Rückstellfedern

grundsätzlich möglich.

In einer mittig angeordneten Öffnung des Gehäuseoberteils 3 ist eine elastische Dichtung 18 eingefügt, die durch einen Klemmring 19 zusätzlich gesichert ist. Der Klemmring 19 ist zusammen mit der Grundplatte 9 mittels

Montageschrauben 20 mit dem Gehäuseoberteil 3 verschraubt, wobei der Stößel 1 6 durch die mittige Öffnung der elastischen Dichtung 18 hindurchragt und dadurch die Abdichtung des Schaltergehäuses zum Betätigungselement hin sicherstellt. Über einen Klemmbügel 21 und in das Gehäuseoberteil 3 geschraubte Klemmschrauben 22 ist der Leitungssatz 2 gegenüber dem

Gehäuseoberteil 3 gegen Zug gesichert.

Mittels Bodenschrauben 23 ist der Gehäuseboden 24 am Gehäuseoberteil 3 befestigt und schließt dieses mithilfe einer Dichtung 25 dicht nach unten ab. In geeigneter Weise, beispielsweise durch Kleben, ist an der Unterseite des Gehäusebodens 24 eine ein- oder mehrteilige Bodenauflage 26 angebracht, über die der Schalter 1 auf dem Boden ruht die unbeabsichtigtes Verrutschen des Schalters 1 erschwert. Statt der Bodenauflage 26 können auch drei oder mehr - hier nicht gezeigte - Füße verwendet werden. Das Fußbetätigungselement 7 liegt auf dem Stößel 1 6 auf und ist mittels einer Halteschraube 27 und einer Haltekalotte 28 kippbar am Zapfen 13 befestigt. Die Halteschraube 27 und die Haltekalotte 28 sind durch die Abdeckung 8 abgedeckt, die im zusammengebauten Zustand des Schalters 1 in geeigneter Weise auf dem Fußbefestigungselement 7 befestigt, beispielsweise mit diesem verklebt ist.

Fig. 3 und 4 zeigen einen Schnitt durch den Rundfußschalter 1 nach Fig. 1 senkrecht zum abgehenden Leitungssatz 2 durch die Mitte des durch die Schalterkontur definierten Kreises. Das Fußbetätigungselement 7 kann vorteilhaft ein elastisches Anschlagelement 29 aufweisen, das bei voller Kippauslenkung des Fußbetätigungselementes 7 bewirkt, dass ein

Anschlaggeräusch gedämpft und das Gehäuseoberteil 3 und das

Fußbetätigungselement 7 vor Beschädigung geschützt werden.

Erläuterungen zur Ausführungsform für im Wesentlichen nicht gleichzeitiges Schalten werden nachfolgend mit Bezug auf Fig. 3 gegeben. Es versteht sich, dass die Zahl der Schaltelemente nicht auf zwei beschränkt ist, sondern dass eine beliebige, lediglich durch den verfügbaren Bauraum und die Größe der Schaltelemente begrenzte Anzahl von Schaltelementen möglich ist.

Gezeigt ist der Schalter im Ruhezustand. Hergestellt wird der Ruhezustand durch die auf den Stößel 1 6 ausgeübte Kraft der Rückstellfedern 17. Wenn das Betätigungselement 7 gekippt ist, wird der Stößel 1 6 dadurch mit seiner Kuppelfläche 30 gegen eine der Kipplage entsprechende Stelle des unteren Muldenrandes 31 gedrückt, wodurch das Betätigungselement 7 auf der

Haltekalotte 28 gleitend in die Horizontallage geschwenkt wird. Danach, oder wenn das Betätigungselement 7 nicht gekippt ist, wird der Stößel 1 6 mit seiner Kuppelfläche 30 gegen die untere Muldenfläche 32 des Betätigungselementes 7 gedrückt, woraufhin das Betätigungselement 7 aufwärts in die Ruhelage gehoben wird.

Dementsprechend wird in umgekehrter Wirkrichtung sowohl bei kippender Betätigung als auch bei Betätigung des Fußbetätigungselementes 7 in

Abwärtsrichtung der Stößel 1 6 stets entgegen der Kraft der Rückstellfedern 17 in Abwärtsrichtung bewegt. Nach einer vorgegebenen Weglänge greift die Stirnfläche 33 des Stößels 1 6 in die Stößelfläche 34 eines oder mehrerer Schwenkelemente 15 ein, woraufhin das oder die Schwenkelement(e) 15 um ihre Lagerachse(n) 35 nach außen schwenken und mit der jeweiligen

Schalterfläche 36 das Schaltelement 14 betätigen. Die Schwenkelemente 15 sind demgemäß als zweiseitige Hebel ausgebildet, wobei ein erster Hebelarm unter einen Rand des Stößels 1 6 ragt und ein zweiter Hebelarm auf einen Betätigungsknopf des zugeordneten Schaltelements 14 einwirkt.

Ein im Wesentlichen nicht gleichzeitiges Schalten kann beispielsweise durch unterschiedliche Ausbildung der Schwenkelemente 15 in der Weise erreicht werden, dass dadurch eine unterschiedliche Weglänge des Stößels 1 6 bis zum Eingriff vorgegeben wird. In bevorzugter Weise kann dies durch

unterschiedliche Anordnungen von Stößel- und Schalterfläche 34, 36 eines Schwenkelementes 15 zueinander und/oder zur zugehörigen Lagerachse 35 erreicht werden. In ebenfalls bevorzugter Weise kann die Weglänge über Einstellelemente in der Stößel- und/oder Schalterfläche 34, 36 eingestellt werden, beispielsweise über Anschlagschrauben. Die generelle Funktionsweise des Betätigungsantriebes ändert sich durch derartige Maßnahmen nicht.

Bezugszeichenliste

1 Rundfußschalter

2 Leitungssatz

3 Gehäuseoberteil

4 Leitungsdurchführungsbereich

5 Abdichtelement

6 Abdichtmasse

7 Fußbetätigungselement

8 Abdeckung

9 Grundplatte

10 Schaltelementaufnahme

1 1 Schwenkelementaufnahme

12 Leitungsführung

13 Zapfen

14 Schaltelement

15 Schwenkelement

16 Stößel

17 Rückstellfeder

18 Elastische Dichtung

19 Klemmring

20 Montageschraube

21 Klemmbügel

22 Klemmschraube

23 Bodenschraube

24 Gehäuseboden

25 Dichtung

26 Bodenauflage

27 Halteschraube

28 Haltekalotte

29 Anschlagelement

30 Kuppelfläche

31 Unterer Muldenrand Untere Muldenfläche Stirnfläche

Stößelfläche

Lagerachse

Schalterfläche