DE1790277B2

DE1790277B2 - Druckknopfschalter. Ausscheidung aus: 1640798

Info

Publication number: DE1790277B2
Application number: DE1790277A
Authority: DE
Inventors: Robert C. Carter; Edward A. Jones
Original assignee: Switchcraft, Inc., Chicago, Ill. (V.St.A.)
Priority date: 1965-04-01
Filing date: 1966-03-18
Publication date: 1974-05-09
Also published as: GB1133478A; DE1790277A1; DE1640798B1; GB1133477A; US3329792A; DE1790277C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckknopfschalter mit einem Nockenglied und mit schrägen. die Längsbewegung eines Druckknopfes in eine Drehbewegung des Nockengliedes umwandelnden Flächen an diesem Nockenglied.

Druckknopfschalter dieser Art sind bekannt. Bei einer bekannten Ausführungsform ist der Druckknopf mit Zungen versehen, die sich parallel zur Bewegungsachse des Druckknopfes erstrecken und mit schrägen Teilflächen bzw. Zähnen eines als Ratsche ausgebildeter. Nockengliedes zusammenwirken, und zwar in der Weise, daß bei jedem Niederdrücken des Druckknopfes das Nockengüed um eine Zahnbreite weitergedreht wird. Das als Ratsche wirkende Nokkenglied ist mit einem Kontaktrad verbunden, welches beim Betätigen des Knopfes in gleichem Sinne gedreht wird und dabei die Schaltkontakte abwechselnd öffnet und schließt.

Die bekannten Druckknopfschalter beruhen auf dem Prinzip, daß das Öffnen bzw. Schließen des betreffenden Schalters jeweils durch reines Drehen de< mit den Kontaktflächen zusammenwirkenden Nokkeugliedes erfolgt. Hierdurch ist es nicht oder abe nur mit einem unverhältnismäßig großen Aufwanc möglich, einen Schalte! mit einer Vielzahl voneinan der unabhängigen Schalterkontakten zu schaffen.

Der Erfindung liegt nun dip Aufgabe zugrunde einen Druckknopfschalter zu schaffen, der trotz eine einfachen Aufbaus die Betätigung einer Vielzal voneinander unabhängigen Kontakten ermöglich Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei dem einganj

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gesetzt ist und mit dem unteren Ende gegen die nachstehend beschriebene Kontaktanordnung anliegt, drückt gegen den Nockenbetätiger 28 und bewegt ihn nach oben gegen den Flansch 27 des Kolbenantiiebszylinders 22.

Eine Blaitfederkontaktanordnung 32 besteht aus zwei kreisförmigen Scheiben 33, 34, zwischen welchen wenigsten? ein, vorzugsweise aber mehrere Kontaktelemente 35 festgeklemmt, z. B. vernietet sind, wie in dem herausgeschnittenen Teil 36 (F i g. 3) der Anordnung 32 dargestellt ist. Ein Stift 39 hält jedes der Kontaktelemente 35 mit der unteren Scheibe 34 zusammen.

In dem herausgeschnittenen Teil 36 ist die Blattfederanordnung als gemeinsame Gruppe 35 von drei Kontaktelementen dargestellt. Es kann jedoch jede Kontaktkombination von zwei oder mehr Kontaktelementen, wie z. B. die mit 35 bezeichnete, vorgesehen werden, gleichgültig, welche Zwischenverbindung in einem erfindungsgemäOen Schalter erwünscht ist. Die genaue Arbeitsweise wird wei^ff*.r unten noch erläutert.

Die Anordnung von oberen und untere;. Scheiben 33, 34 über den Blattfedergruppen 35 wird durch eine Ösenlagerung 37 zusammengehalten, die in einer as Stellung gezeigt ist, bevor die über den oberen Teil 38 (auseinandergezogene Ansicht nach Fig.?) verstemmt wird. Die innere Wandung der Öffnung 40 durch das ösenlager 37 ist die Lagerfläche für den Führungsbolzen 24.

Die Grund- oder Flanschfläche 41 der öse 37 ruht auf der Feder 42. die über den Führungsbolzen 24 gesetzt ist.

Ein ringförmiger Nocken 50 sitzt auf der oberen Scheibe 33 der Blattfederkontaktanordnung 32 auf, wobei der Bolzen 24 sich durch das Nockenglied 50 erstreckt. Das Nockenglied 50 ist somit so befestigt, daß es sich leer um die Achse der Anordnung bewegen kann, wenn es entsprechend betätigt wird. Zusätzlich ist das Nockenglied 50 in axialer Richtung zwischen zwei Endstellungen verschiebbar und in dieser Axialbewegung folgt die Kontaktanordnung 32 dem Nockenglied 50, da sowohl die Anordnung 32 als auch das Nockenglied 50 von der Feder 42 nach oben gedrückt und bei einer Betätigung des Schalters nach unten bewegt werden; das Nockenglied 50 weist drei in axialer Richtung verlaufende Aussparungen oder Schlitze auf, deren einer in F i g. 3 mit 65 bezeichnet ist, und die drei spiralförmige ansteigende bzw. schräge Flächen, z. B. 66, um den Umfang des Nockengliedes 50 trennen. Ein Ring mit drei axial verlaufenden Schlitzen 65 würde auseinanderfallen und dabei drei getrennte Teile bilden. Dementsprechend weist der Ring 50 einen inneren Zylinder 50 α (F i g. 3 und 5) mit kleinerem Durchmesser auf, wobei das Nockenglied 50, das aus Elementen 50 und 50 α besteht, als einstückige Einheit hergestellt sein kann. Die Schlitze 65 mit dem inneren Ring 50 a können dann als axiale Aussparungen betrachtet werden, die Kanäle bilden, welche im Betrieb abwechselnd die Führungen 21 oder vorübergehend die Finger 29 aufnehmen, wie noch erläutert wird.

Die schräg ansteigenden Flächen 66 stellen spiralförmig verlaufende Oberflächen dar, wobei jede Schräge durch eine nach oben stehende Verlängerung 66 g unterteilt ist, die in einer Kan\2 endet, welche einen nach oben verschobenen Abschnitt der spiralförmigen schrägen Fläche darstellt, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Wie dargestellt, ist die Breite eines jeden Fingers 29 und Ansatzes 66« etwa gleich. Damit eine zufriedenstellende Arbeitsweise gewährleistet ist, ist jeder Ansatz 66 a gegen die untere Seite der sie teilenden schrägen Fläche angeordnet, so daß die höhere, breitere Seite (gegen die linke Seite in F i g. 1 gesehen) genügend breit ist, damit sie einen der Finger 29 und eine der Führungen 21 versetzt miteinander aufnimmt, welche durch Aussparungen 25 und 26 ρ reifen, wobei die Führungen in F i g. 1 aus Gründen der einfacheren Darstellung teilweise weggelassen sind. Die untere Fortsetzung einer schrägen Fläche 66, die auf de; rechten Seite des Ansatzes 66 α in F i g. 1 erscheint, ist so dargestellt, daß sie etwa die Breite eines Fingers 29 oder einer Führung 21 aufweist, da sie im Betrieb nur eine d;,von und diese kurzzeitig aufnimmt, wie weiter unten erläutert wird.

Die Schlitze 65, die schrägen Flächen 66 und die Ansätze 66 a der schrägen Flächen wirken mit den Fingern 29 des Nockenbetätigers 28 und den Führungen 21 in folgender Weise zusammen.

Der Nockenbetätiger 28 wird von dem Nockenglied 50 weg und auf dieses zu angehoben und abgesenkt, indem ein abwechselnder Druck auf den Druckknopf 100 und damit auf den Kolbenantriebszylinder 22 ausgeübt wird. Die Finger 29 liegen auf den schrägen Flächen 66 auf und verdrehen das Nockenglied 50 um einen kleinen Winkel, bis s»e durch Ansätze 66 a angehalten werden, wodurch die Feder 31 zusammengedrückt wird. Dies ist die stellung der Anordnung nach Fig. 1.

Wenn der Druck auf den Druckknopf 100 weggenommen wird, dehnt sich die Feder 31 aus und dei Nockenbetätiger 28 mit den Fingern 29 bewegt sich nach aufwärts. Diese Aufwäitsbewegimg bewirkt. daß der Finger 29 den Ansatz 66 α von der Führung 21 (in Fig. 1 nicht dargestellt) trennt; die Nockenbetätigung zwischen den Führungen 21 und den schrägen Flächen 66 wird eingeleitet, wenn die Feder 42 die Kontaktanordnung 32 und damit das Nockenglied 50 nach oben drückt Das Nockenglied 50 dreh' sich wiederum leicht, wobei die abgeschrägten unteren Kanten der Führungen 21 die schräge Fläche urr einen anderen kleinen Winkel nach abwärts gleiten bis die drei Führungen 21 die Stellung einnehmen die für den Finger 29 in F i g. 1 gezeigt ist. Hier wire die Bewegung durch Ansätze 66 a angehalten, dei Nocken hat dabei seine unterste Stellung in bezuj auf die axiale Verschiebung erreicht, und diese Stellung wird für die untere Stellung 60 nach F i g. 2 b ir Zusammenhang mit der Kontaktanordnung weite: erörtert.

Es sei nunmehr angenommen, daß auf den ande ren. oberen Teil 71 nach F i g. 2 a geschaltet werdei soll, und dies wird entsprechend der Druckknopfar beitsweise in der Weise erreicht, daß der Druckknop 100 wieder niedergedrückt und freigegeben wird.

In Abhängigkeit von der Stellung 61 (F i g. 2 b halten die Führungen 21, die durch Ansätze 66 a be grenzt werden, das Nockenglied 50 in der entspre chenden unteren Stellung, wobei die Feder 42 zu sammengepreßt ist. Wenn nunmehr ein Druck au den Druckknopf 100 ausgeübt wird, werden die Fin ger 29 des Betätigers 28 nach abwärts gebracht unc treffen auf die obere Kante der Ansätze 66 α auf. Di< obere Kante der Ansätze 66 α, die nach rechts unter

stufenweise Erläuterung der Arbeitsweise darstellt, geht daraus hervor, daß jedesmal dann, wenn der Druckknopf nach unten gedruckt und wieder freigegeben wird, die elektrische Kontaktanordnung zwischen der einen und der anderen von zwei Stellungen, die in den Fig. 2a und 2 b dargestellt sind, geschaltet wird. Jeder der Schritte des Niederdrücken·; des Druckknopfes 100 und der Freigabe bewirkt eine Drehung des Nockengliedes 50, die als Leerlaufdre-

66a angehalten werden, d.h., wenn die Stellung er reicht ist, in der die Finger 29 in F i g. 1 gezeigt sind (untere Stellung62, Fig. 2b).

Wenn die Führungen 21 in Schlitzen 65 des Nokkengliedes 50 angeordnet sind, liegen die benachbarten Teil der schrägen Fläche auf Fingern 29 auf, die dann einen Anschlag für eine weitere Aufwärtsbewegung des Nockengliedes 50 bilden, und die Kontakt

in F i g. 1 zeigt, ist ebenfalls eine Nockenoberfläche und stellt einen verschobenen Teil der schrägen Fläche 6 in Fortsetzung der schrägen Fläche, als unterer Teil derselben, auf der rechten Seite des Vorsprunges dar. Ein weiterer Druck auf den Druckknopf 100 erzeugt damit eine zweistufige Nockenwirkung, bei der das Nockenglied 50 umläuft, da jeder Finger 29 zuerst längs der Nockenoberflächen der Vorsprünge 66 a nach abwärts gleitet, auf den unteren Teil der schrägen Fläche 66 fällt und von dort in io hung bezeichnet werden kann, weil das Nockengl.ei. den Schlitz oder die Aussparung 65 fällt. Da jeder 50, obgleich er durch die Nockenwirkung für dnc Finger seine axiale Gleitbewegung in unmittelbarer Drehung angetrieben wird, kein weiteres Element an-Nähe einer der Führungen 21 ausfuhrt, die Bahnen treibt, das mit ihm umlaufen soll. Die beiden stabiler, für die Aussparungen 26 zur Führung des Betätigers Endstellungen werden erreicht, wenn die Führungen 28 mit den Fingern 29 bilden, folgt jede Führung eng 15 21 entweder durch die Schlitze 65 (obere Stellung dem benachbarten Finger in der Stellung in bezug F i g. 2 a) besetzt sind oder wenn sie durch Ansätze, auf das umlaufende Nockersglied 50. Wenn jeder Finger 29 in den unteren Teil der schrägen Fläche fällt, kommt die benachbarte Führung somit in die Stellung, in der sie dem Ansatz gegenübersteht. Die *o Nocken- oder Keilwirkung wird fortgesetzt, und somit fallen die Finger 29 in Schlitze 65, die Führungen 21 nehmen ihre vorherige Stellung ein, d. h., sie treffen auf die untere, rechte Seite der schrägen Flächen 66 in Fig. 1. Wenn dann der Druck auf den as anordnung32 nimmt ihre obere Stellung61 ein, wie Druckknopf 1Of. wieder freigegeben wird, dehnt sich F i g. 2 a zeigt.

die Feder 42 auf, drückt das Nockenglied 50 nach Wenn die Führungen 21 gegen die breiteren Teile

oben und die Führungen 21 üben weiterhin die Nok- der schrägen Flächen 66 des Nockengliedes 50 anliekenwirkung mit d"m untersten Teil der schrägen Flä- gen und gegen eine weitere Verschiebung du^ch die chen 66 aus Gegen das Ende des Freigabeschrittes 30 Ansätze 66 a angehalten werden, nimmt die Kontakten werden die Finger 29 weiter nach oben zurückge- anordnung 32 ihre untere Stellung 60 ein, wie die zogen un·-¹ »!-möglichen dann eine weitere kleine Dre- F i g. 2 b zeigt.

hung des Nockengliedes 50. Dadurch ergibt sich, daß Wie auch in F i g. 5 gezeigt, liegt der Führungsbol-

die Führungen 21 in die Schlitze 6* rallen, während zen 24 auf der Feder 43 auf, die in die mittlere Öffdie Feder 29 auf den höchsten 1 eil der linken Seite 35 nung 44 des Trägers 45 für die Festkontakte eingeder sc.iägen Flächen 66 in F i g. 1 zur Ruhe korn- setzt ist. men. Wenn diese Stufe erre^;-ht ist, hat das Nockenglied 50 upH damit die gesamte Kontaktanordnung, die oberste Stellung er<-^ht_: in der es durch das Vorhandensein von Führungen 21 in Schlitzen 65 gesperrt ist. Wenn diesei Zustand eintritt, nimmt die Kontaktanordnung ihre in F i g. 2 a mit 61 bezeichnete Stellung ein.

Wenn auf den Druckknopf 100 wieder ein Druck

nach abwärts ausgeübt wird, beaufschlagen die Fin- 45 so ist, daß Führungen 21 in Schlitzen 65 des Nokeer 29 das untere Nockenglied 50, weil sie in die kens liegen, wird die Anordnung 32 in ihrer oberen linke, breitere Seite der schrägen Flächen eingreifen Stellung 61 gehalten

und in die in F i g 1 gezeigte Stellung nach unten Das Nockenglied 50 und der Nockenbetatiger

gleiten so daß sie eine weitere leichte Drehung des mit den Stiften 29, die auf den schrägen Flächen Nockeneliedes 50 bewirken: dadurch führt ein nach- 50 gleiten, bilden einen Mechanismus, der eine gewisse folgendes Wegnehmen des Druckes auf de_k. Druck- Ähnlichkeit mit Anordnungen aufweist, mit denen knopf 100 zu der Zwischenstellung nach Fi g. 1, eine fortgesetzte Wegnahme ermöglicht dabei, daß die Führungen 21 die Stellung einnehmen, in der die Finger 29 in F i g. 1 gezeigt sind.

Obgleich die vorausgehende Beschreibung eine

Die Feder 42 liegt in einer ringförmigen Nut 46 im Kontaktträger 45, über den die Kontaktanordnung 32 verschiebbar ist.

Die Kontaktanordnung 32 wird in einer normalerweise oberen Stellung 61 durch die Feder 42 gehalten, die zwischen den unteren Teil 41 der öse 37 der Anordnung 32 und den Träger 45 (F i g. 5) eingesetzt ist. Wenn die Winkelstellung des Nockengliedes 50

eine abwechselnde Auf- und Abwärtsbewegung koaxialer Bauteile erreicht wird, wie sie in Kugelspitzenfedern zum Anheben und Senken des Schreib-55 punktes in Abhängigkeit von aufeinanderfolgender Betätigungen eines Kolbens verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Druckknopfschalter mit einem Nockenglied und mit schrägen, die Längsbewegung eines Druckknopfes in eine Drehbewegung des Nokkengliedes umwandelnden Flächen an diesem Nockenglied, dadurch gekennzeichnet, daß das Nockenglied (50) durch jede Betätigung des Druckknopfes (100) unter Verwendung von Anschlägen (21) zugleich auch entlang de;: Bewegungsachse des Druckknopfes (100) axial aus einer ersten Ruhestellung in eine zweite Ruhestellung verschoben wird.

2. Druckknopfschalter nach Ansp-uch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Nockenglied (50) mit Hilfe eines Nockenbetätigers (28), der durch Niederdrücken des Druckknopfes (100) betätigbar ist und mit den schrägen Flächen (66) zusammenwirkt, schrittweise drehbar ist. uo

3. Druckknopfschalter nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Unterbrechungsstellen der schrägen Flächen (66) am Nockenglied (50), die eine axiale Bewegung des Nockengliedes (50) in eine der beiden unterschiedlichen »5 axialen Stellungen ermöglichen.

4. Druckknopfschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechungsstellen axial verlaufende Schlitze oder Aussparungen (65) aufweisen, die stationäre Anschläge (21) aufnehmen, wenn das Nockenglied (50) eine der unterschiedlichen axialen Stellungen einnimmt.

5. Druckknopfschalter nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die stationären Anschläge (21) Rippen sind, die Führungsbahnen mit stumpfwinkelig verlaufenden Endflächen bilden, welche zur Drehung des Nockengliedes (50) um einen zusätzlichen Drehschritt beitragen, wenn der Nockenbetätiger (28) zurückgezoecn und dau.it von den schrägen Hächen getrennt wird.

6. Druckknopfschalter nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Aussparungen (26) im Nokkenbetätiger (28), die die Rippen (21) zur Führung des Nockenbetätigers während der axialen Bewegung aufnehmen, jedoch seine Drehung verhindern.

7. Druckknopfschalter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenbetätiger (28) axiale Ansätze (29) aufweist, welche Schenkel bilden, die in axialer Richtung und ^;n der Nähe der Rippen so gleiten, daß sowohl die Endflächen der Schenkel als auch die Endflächen der Rippen nacheinander in Nockenwirkung mit in schrägen Flächen des Nockengliedes (50) treten.

8. Druckknopfschalter nach den Ansprüchen 2 und 5 bis 7 oder 2 und 3 oder 4 dadurch gekennleichnct, daß das Nockengüed (50) gegen den Nockenbetätiger (28) mittels einer Feder (42) vorgespannt ist, deren eines Ende sich an dem Nockenglied (50) abstützt und deren anderes Endo in bezug auf einen Gehäuseteil (45) des Schalters stationär ist.

9. Diückknopfschalter nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein zentrischer Führungs.-'ift (22, 24) in axialer Richtung durch den Schalter geführt ist, der den Nokkenbetäiiger (28) antreibt, wenn Druck auf den Druckknopf (100) ausgeübt wird.

10. Druckknopfschalter nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Unterbrechungen gebildeten schrägen Metallflächen des Nockengliedcs (50) Vorsprünge (66 a) aufweisen, die axial und auf den Nockenbetätiger (28) zu verlaufen, wobei die Vorsprünge (66 a) so angeordnet sind, daß sie die zugehörige Teilfläche jeweils unterteilen, wodurch Anschläge gebildet sind, die sich gegen die Ansätze (29) des Nockenbetätigers (28) legen, wenn ausgehend von der einen axialen Stellung des Nockengliedes (50) die Ansätze (29) bei einem auf den Druckknopf (100) ausgeübten Druck die schrägen Teilflächen nach abwärts angetrieben werden, um mit entsprechenden stationären Anschlägen (21) zur Anlage zu kommen und die andere axiale Stellung festzulegen.

11. Druckknopfschalter nach Anspruchs und 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Nockenglied (50) mit drei schrägen Teilflächen versehen ist, die durch drei in axialer Richtung verlaufende Schlitze oder Aussparungen (65) getrennt sind und die durrh entsprechende Vorsprünge in zwei Abschnitte unterteilt sind, daß der Nockenbetätiger (28) drei Ansätze (29) aufweist und daß drei stationäre Rippen oder Führungen (21) vorgesehen sind, wobei jeder der sechs Abschnitte der schrägen Teilflächen und jeder der drei Vorsprünge (66 a) nacheinander eine Nockenwirkung mit den drei Ansätzen (29) und den drei Rippen (21) ausübt.