CH642479A5

CH642479A5 - Push-button switch having a small lamp for visual switch marking

Info

Publication number: CH642479A5
Application number: CH316879A
Authority: CH
Inventors: Eugen Kaempf; Willy Schilling
Original assignee: Feller Ag
Priority date: 1979-04-05
Filing date: 1979-04-05
Publication date: 1984-04-13
Also published as: DE2917367A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Tastschalter mit einem ein Lämpchen zur optischen Schaltermarkierung enthaltenden Schaltglied und einem darauf beweglichen Tastantriebsglied, das eine das Lämpchen in der Schaltersichtfläche abdeckende Taste aufweist.

Zum leichteren Auffinden bei Dunkelheit sind Schalter mit Leuchtmarkierungen ausgestattet. Für Leuchtmarkierungen werden selbstleuchtende Materialien, wie Leuchtstoff enthaltende Kunststoffe verwendet, aus denen das Betätigungselement des Schalters oder ein Teil seiner Abdeckung hergestellt werden, oder es werden Lämpchen in die Schalter eingebaut, mit denen Teile der Schalter ausgeleuchtet werden. Meist wird das Betätigungselement aus durchscheinendem Kunststoff hergestellt und mit dem Licht des dahinter angeordneten Lämpchens bestrahlt. Ein solcher Schalter weist dann eine verhältnismässig grosse und ziemlich helle Leuchtfläche auf, die insbesondere bei Schaltern z.B. in Krankenzimmern, als störend empfunden wird, da sie wie ein zusätzlicher Beleuchtungskörper wirkt. Es ist schon vorgeschlagen worden (DE-GM 78 02 835), bei Drehgeräten mit zylinderischem Drehgriff den unteren Drehgriffrand als lichtdurchlässigen Ring auszubilden, durch den Licht eines im hohlen Drehgriff angeordneten Lämpchens austritt und die Schalterabdeckung in der Griffumgebung beleuchtet. Im Vergleich zu einem Schalter mit beleuchtetem Betätigungselement ist hier die beleuchtete Fläche noch grösser, so dass die Anwendung einer solchen Leuchtmarkierung bei Schaltern in Krankenzimmern die erwähnten Mängel nicht beheben würde. Bei Leuchtstoffmarkierungen hingegen wirkt sich deren Abklingzeit nachteilig aus. Da die Leuchtstoffmarkierung auch nach einer langen Dunkelzeit (ganze Nacht) deutlich sichtbar sein soll, muss ihre Anfangsleuchtstärke verhältnismässig hoch sein, so dass die Leuchtstoffmarkierung-gerade zu der Zeit am stärksten strahlt, wenn ihr Wahrnehmen am störendsten empfunden wird, nämlich, wenn die Raumbeleuchtung zum Einschlafen ausgeschaltet wird.

Es war daher Aufgabe der Erfindung, einen Tastschalter mit einer von einem Lämpchen ausgeleuchteten Leuchtmarkierung zu schaffen, bei dem die Leuchtmarkierung deutlich wahrnehmbar, jedoch so lichtschwach ist, dass sie nicht als wenn auch schwache so doch störende Lichtquelle wirkt. Der Tastschalter soll zudem ohne merklichen Mehraufwand herstellbar und leicht montierbar sein.

Die Lösung der Aufgabe besteht erfindungsgemäss darin, dass im Antriebsglied zwischen einer undurchsichtigen Taste und einem das Lämpchen seitlich umschliessenden hülsenförmigen Bauteil, der eine der Taste zugewandte Öffnung hat, ein scheibenartiger Lichtleiter mit einer die Taste als Markierungsleuchtring umgebenden Lichtaustrittsfläche angeordnet ist, wobei der Lichtleiter im Bereich der Öffnung des hülsenförmigen Bauteiles eine innere totalreflektierende Fläche und im Bereich der Lichtaustrittsfläche am Tastenumfang eine äussere totalreflektierende Fläche aufweist und mit der Taste sowie dem hülsenförmigen Bauteil verbunden ist, um Licht aus der Öffnung zur Lichtaustrittsfläche zu leiten. Bei dem erfindungsgemässen Schalter befindet sich das Lämpchen in einem praktisch abgeschlossenen Raum, aus dem Licht nur über den Lichtleiter zur Lichtaustrittsfläche, d.h. zur Leuchtmarkierung gelangt und der Schalter daher überhaupt kein diffuses Streulicht abgibt. Die Lichtaustrittsfläche des Lichtleiters kann verhältnismässig schmal und z.B. nur 1-1,5 mm breit sein. Über die innere totalreflektierende Fläche gelangt nur wenig Licht in den Lichtleiter und damit zur Lichtaustrittsfläche, so dass sie auch in einem dunklen Raum keinen auffälligen Blickfänger darstellt, trotzdem aber befriedigend deutlich wahrnehmbar ist, wenn nach ihr bewusst Ausschau gehalten wird. Vorzugsweise ist die Lichtaustrittsfläche eben und glatt, so dass aus ihr im wesentlichen nur über den Lichtleiter gerichtete Lichtstrahlen austreten, sie kann aber auch diffus streuend, z.B. aufgerauht sein, wenn dies für den betreffenden Fall günstiger ist. Der Lichtleiter wird zweckmässig aus einem thermoplastischen glasklaren Kunststoff hergestellt. Zum Verbinden des Lichtleiters mit der Taste und dem hülsenförmigen Bauteil können einfache Schnapp- und/ oder Druckknopfverbindungen vorgesehen sein, wobei der Lichtleiter nur solche Verbindungselemente trägt, die von sei5

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ner Oberfläche abstehen und so den Lichtdurchgang durch den Lichtleiter nicht stören. Der beispielsweise im Spritzgussverfahren hergestellte Lichtleiter bedeutet im Vergleich mit anderen Markierungen keinen grösseren Aufwand, da die totalreflektierenden Flächen sowie die Verbindungselemente angeformt sein können und eine Nachbearbeitung des Lichtleiters nicht erforderlich ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Auf der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Tastschalter mit Leuchtring nach der Erfindung und

Fig. 2 eine Draufsicht des Schalters der Fig. 1.

Das im wesentlichen wie herkömmlich aufgebaute Schaltglied 1 des Schalters weist eine zentrale Führungshülse 2 auf, die ein Lämpchen 3, z.B. eine Glimmlampe, umschliesst und einen hülsenförmigen Bauteil 6 der als Taste ausgebildeten Antriebs- oder Betätigungsgliedes 5 aufnimmt. Im hülsenförmigen Bauteil 6 ist um dem Lämpchen 3 herum noch genügend Platz für eine Rückstellfeder 4 zwischen Schalt- und Betätigungsglied. Der hülsenförmige Bauteil 6 weist einen über die Führungshülse 2 des Schaltgliedes 1 radial hinausragenden Flansch 8 auf, der herkömmliche Halteelemente 9 und Betätigungsorgane zum Betätigen der Schaltstücke des Schaltgliedes 1 trägt, und hat oben eine zentrale Öffnung 7. Aus dem von den ineinandergeschobenen Hülsen 2, 6 umschlossenen Raum kann so Licht von dem Lämpchen 3 nur durch diese Öffnung 7 hinausgelangen, wobei insbesondere der hülsenförmige Bauteil aus einem lichtundurchlässigen Material, z.B. aus gefärbtem Kunststoff besteht.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel besteht die Taste 10 des Betätigungsgliedes 5 aus einem flachen, kreisrunden Körper mit verhältnismässig grossem Durchmesser, z.B. 4 cm, einer leicht konvexen Stirnfläche 11, einer ebenen Bodenfiä-che 12 und niedrigem Rand 13. Die Taste 10 ist aus undurchsichtigem Material, z.B. schwarz eingefärbtem Kunststoff gefertigt.

Zwischen dem hülsenförmigen Bauteil 6 und der Taste 10 ist ein scheibenartiger Lichtleiter 15 aus glasklarem Kunststoff angeordnet. Die Lichtaustrittsfläche 16 des Lichtleiters 15 umschliesst aussen die Wand 13 der Taste 10 und bildet den Leuchtring des Schalters. Die Lichtaustrittsfläche 16 liegt hier in einer zur Schalterachse A senkrechten Ebene.

Der Lichtleiter 15 hat einen ebenen Mittelbereich 17, der an der Bodenfläche 12 der Taste 10 anliegt und einen rinnenförmigen Randbereich 18 für die Aufnahme der Tastenwand 13. Die Taste 10 ist mit dem Lichtleiter 15 durch eine einfache Schnappverbindung aus übereinandergreifenden Wülsten 14, 19 verbunden, von denen der eine Wulst 14 aussen an der Tastenwand 13 und der andere Wulst 19 an der Innenseite des rinnenförmigen Randbereiches 18 des Lichtleiters angeformt ist. Zur Befestigung des hülsenförmigen Bauteiles 6 an dem Lichtleiter 15 weist letzterer auf seiner Unterseite angeformte Schnappnasen 20 auf, die in Ausnehmungen im Flansch 8 des Bauteiles 6 einrasten. Solche angeformten Schnappnasen behindern eine gleichmässige Lichtleitung vom Lämpchen 3 zur Lichtaustrittsfläche 16 in keiner Weise, so dass eine unterbruchslose Ausleuchtung des Leuchtringes gewährleistet ist. Die Schnappverbindungen gestatten ein leichtes Montieren und Demontieren des Betätigungsgliedes und sind wirtschaftlich herstellbar.

Der scheibenartige Lichtleiter 15 weist eine innere zu der Schalterachse A konzentrische konische Fläche 21 auf, die im Bereich der Öffnung 7 des Bauteiles 6 liegt und durch Totalreflexion empfangene achsnahe Lichtstrahlen des Lämpchens in radiale Richtung umlenkt und in den ebenen Mittelbereich 17 des Lichtleiters leitet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die innere totalreflektierende Fläche 21 die Mantelfläche einer konischen Vertiefung 21 a im Lichtleiter. Diese innere totalreflektierende Fläche 21 kann auch die Wandfläche einer durchgehenden konischen Bohrung im Lichtleiter sein. Zusätzlich kann auf der Unterseite des Lichtleiters 15 eine konvexe Linsenfläche 22 angeformt sein, wie es in Fig. 1 durch eine gestichelte Linie angedeutet ist, durch die Licht vom Lämpchen 3 auf die innere totalreflektierende Fläche 21 gerichtet wird. Die Ausbildung der Lichteinleitung in den Lichtleiter, d.h. der inneren totalreflektierenden Fläche 21 und gegebenenfalls der Linsenfläche 22 ist im Einzelnen von der verwendeten Lämpchenart, wie z.B. Glimmlampe mit oder ohne linsenförmiger Verdickung im Glaskolben, vom Lämpchenabstand und auch von der Form des Leuchtringes, wie kreisrund oder viereckig, abhängig, ist jedoch nicht kritisch, da im allgemeinen der Leuchtring nur verhältnismässig lichtschwach ausgeleuchtet sein muss und es daher nicht nötig ist, möglichst viel Licht in den Lichtleiter einzuleiten.

Wie bereits erwähnt, weist der in Fig. 1 gezeigte Lichtleiter einen rinnenförmigen Randbereich 18 auf, der einen zum ebenen Mittelbereich 17 des Lichtleiters parallelen ebenen Boden und zylindrische Seitenwände 23, 25 hat. Um das Licht von der inneren totalrefiektierenden Fläche 21 zur Lichtaustrittsfläche 16 zu leiten, sind die Übergänge von Mittelbereich 17 zur inneren Seitenwand 25, von der inneren Seitenwand 25 zum Rinnenboden 24 und vom Rinnenboden 24 zur äusseren Seitenwand 23 als totalreflektierende Flächen 26, 27, 28 ausgebildet. Während die äussere totalreflektierende Fläche 28 unterhalb der Lichtaustrittsfläche 16 stets erforderlich ist, können die beiden mittleren totalrefiektierenden Flächen 26 und 27 auch durch bogenförmige Übergänge ersetzt werden, wenn die Rinne 18 nur mässig tief und der Innendurchmesser der Lichtaustrittsfläche 16 ausreichend gross ist, um eine Lichtleitung durch Bogen zu gestatten, wobei dann die innere Seitenwand 25 des rinnenförmigen Bereiches 18 anstatt zylindrisch konisch sein wird.

Die Taste 10 kann aus einer Kunststoffplatte mit ebener Unterseite bestehen. Der Lichtleiter ist dann eine ebene Scheibe mit einem die Scheibe nach oben überragenden Aus-senrand, der der Aussenwand 23 des in Fig. 1 gezeigten Lichtleiters entspricht und an seiner oberen Stirnseite die Lichtaus-trittsfläche 16 aufweist, unterhalb derer sich die äussere totalreflektierende Fläche 28 befindet. Die mittleren totalreflektierenden Flächen 26 und 27 kommen dann in Fortfall. Die plat-tenförmige Taste kann mit dem Lichtleiter durch druckknopf-artige Verbindungselemente verbunden sein, die an der Tastenunterseite und an der Lichtleiteroberseite geformt sind.

Bei dem dargestellten Tastschalter ist die Lichtaustrittsfläche 16 des Lichtleiters 15 eben und glatt und etwa 1,2 mm breit. Ein solcher Leuchtring erbringt bei Schaltern für Raumbeleuchtung völlig zufriedenstellende Resultate. Die Lichtaustrittsfläche 16 kann in Form und Beschaffenheit beliebig variiert werden, um spezielle räumliche Verteilungen des ausgestrahlten Lichtes zu erhalten. So kann die Lichtaustrittsfläche z.B. Rillen oder eine Rasterung aufweisen, abgefaste Kanten haben, geneigt oder gewölbt und zur Erzielung von diffus gestreutem Licht auch mattiert (aufgerauht) sein. Bei einem vorhandenen Schalter können solche Änderungen, wie z.B. (stellenweises) Mattieren oder stellenweises Abdecken der Lichtaustrittsfläche leicht in Selbsthilfe vorgenommen werden, da dank der Schnapp- oder Druckknopfverbindung der Lichtleiter leicht ein- und ausgebaut werden kann.

Bei dem Antriebsglied 5 sind der hülsenförmige Bauteil 6 mit dem Lichtleiter 15 so bemessen, dass bei montierter Abdeckplatte 29 des Schalters die äussere totalreflektierende Fläche 28 des Lichtleiters unterhalb der Stirnfläche der Abdeckplatte liegt und damit die Oberfläche des Lichtleiters, insbesondere deren totalreflektierende Flächenbereiche, vor Verschmutzung und gegen Handberührung sicher ist und die

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gute Lichtleitung auch auf die Dauer erhalten bleibt. Die Lichtaustrittsfläche 16 ist auf Berührung weniger empfindlich, da an verschmutzten Stellen im wesentlichen das austretende Licht lediglich diffuser gestreut wird.

Bei dem dargestellten Tastschalter ist die Taste 10 und damit auch der Leuchtring, d.h. die Lichtaustrittsfläche 16 des Lichtleiters kreisrund (Fig. 2). Die Taste kann auch eine andere Form haben z.B. ein Viereck mit oder ohne abgerundeten Ecken. Die innere totalreflektierende Fläche 21 kann in ihrer Form der Tastenform angepasst sein, jedoch ist eine solche Anpassung im allgemeinen nicht nötig und die konische 5 Form der inneren totalreflektierenden Fläche 21 kann auch bei anderen als kreisrunden Tasten und Leuchtringen beibehalten werden.

1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Tastschalter mit einem ein Lämpchen zur optischen Schaltermarkierung enthaltenden Schaltglied und einem darauf beweglichen Tastantriebsglied, das eine das Lämpchen in der Schaltersichtfläche abdeckende Taste aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im Antriebsglied (5) zwischen einer undurchsichtigen Taste (10) und einem das Lämpchen (3) seitlich umschliessenden hülsenförmigen Bauteil (6), der eine der Taste (10) zugewandte Öffnung (7) hat, ein scheibenartiger Lichtleiter (15) mit einer die Taste (10) als Markierungsleuchtring umgebenden Lichtaustrittsfläche (16) angeordnet ist, wobei der Lichtleiter (15) im Bereich der Öffnung (7) des hülsenförmigen Bauteiles (6) eine innere totalreflektierende Fläche (21) und im Bereich der Lichtaustrittsfläche (16) am Tastenumfang eine äussere totalreflektierende Fläche (28) aufweist und mit der Taste (10) sowie dem hülsenförmigen Bauteil (6) verbunden ist, um Licht aus der Öffnung (7) zur Lichtaustrittsfläche (16) zu leiten.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (15) mit der Taste (10) und mit dem hülsenförmigen Bauteil (6) durch Schnapp- und/oder Druckknopfverbindungen verbunden ist, wobei der Lichtleiter (15) nur von seiner Oberfläche abstehende Verbindungselemente (19,20) trägt, die an ihm so angeformt sind, dass sie den Lichtdurchgang durch den Lichtleiter nicht stören.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Schalternach Anspruch 1 oder2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (15) einen die Taste (10) in ihrem unteren Umfangsbereich übergreifenden Rand (23) mit einer in der Schaltersichtfläche liegenden Stirnfläche als Lichtaustrittsfläche (16) hat.

4. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Taste (10) ein deckelartiger Körper mit ebener Bodenfläche (12) ist und der Lichtleiter (15) einen an der Bodenfläche (12) der Taste anliegenden ebenen Mittelbereich (17) und einen rinnenförmigen Randbereich (18) zur Aufnahme des Tastenrandes (13) aufweist, wobei der übergreifende Rand (23) des Lichtleiters die Aussenwand des rinnenförmigen Randbereiches (18) ist.

5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Wand des rinnenförmigen Randbereiches (18) senkrecht auf dem ebenen Mittelbereich (17) steht und an ihren Übergängen zum Mittelbereich (17) sowie zum Boden des rinnenförmigen Randbereiches je eine mittlere totalreflektierende Fläche (26,27) aufweist.

6. Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die innere totalreflektierende Fläche (21) die Seitenwandung einer konischen Vertiefung (21a) im Lichtleiter ist.

7. Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (15) aus einem glasklaren thermoplastischen Kunststoff besteht.

8. Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der hülsenförmige Bauteil (6) des Antriebsgliedes (5) in einer Führungshülse (2) des Schaltgliedes (1) verschiebbar angeordnet ist, wobei die Führungshülse (2) zur Aufnahme des Lämpchens (3) eingerichtet ist.