In dieser Erfindung wurde ein Tastschalter für Geräte entwickelt, der Funktionen wie
Beleuchtung, Lüftung oder dergleichen als Türkontaktschalter erfüllt. Die Anforderungen an
Tastschaltern bei Kühlmöbeln, Elektrogeräten, Wohnmöbeln etc. sind in Bezug auf kurze
Schaltwege und extrem lange Nachlaufwege sehr hoch.
Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, einen Tastschalter zu realisieren, der nach einem
geringen Vorlaufweg schaltet, aber danach mindestens den fünffachen Nachlaufweg
gewährleistet. Eine weitere Anforderung ist es, eine niedrige Gesamtbetätigungskraft in der
Größenordnung von < 2 N zu erreichen.
Für die Anwendung in Kühlgeräten ist es zusätzlich notwendig, daß die Prüfnorm EN 79-15
erfüllt wird.
Mikroschalter, die kurze Schaltwege und niedrige Betätigungswege aufweisen, sind Stand der
Technik. Solche Schalter mit extrem langen Nachlaufweg zu realisieren, ist notwendig, um die
genannte Anwendungsproblematik zu lösen. Weiterhin ist Stand der Technik, lange
Nachlaufwege mit Druckfedern zu realisieren, wobei aber sehr hohe Federkräfte notwendig
sind, um eine sichere Betätigung zu erreichen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabenstellung gelöst, in dem ein Betätigungsmechanismus
realisiert wurde, der aus einem Schieber (4) und einer Schenkelfeder (2) besteht. Die
Funktionsweise ist in den Fig. 1 bis 4 bzw. 5 bis 7 dargestellt, wobei die unterschiedlichen
Ausführungen in Bezug auf höhere und niedrigere Betätigungskräfte konzipiert sind.
Die Funktionsweise der Ausführung nach den Fig. 1 bis 4 läßt sich in drei Stufen erläutern.
In Fig. 1 ist die Ruhelage dargestellt, wobei der Schieber (4) sich in Anlage an der oberen
Gehäusewand befindet und durch die Anlage (5) der Schenkelfeder (2) in dieser Position
gehalten wird. Der untere Schenkel (13) der Schenkelfeder (2) muß so ausgeführt sein, daß
die Anlage (6) am Mikroschalter (3) und gleichzeitig die Anlage (5) am Gehäuse (1) erreicht
wird, weil damit eine definierte Ruhelage, und durch die Anlage (6) ein präziser Schaltpunkt
erreicht wird.
In Fig. 2 ist der Schaltpunkt dargestellt, der durch den unteren Schenkel (13) ausgelöst wird.
Dabei wird der Schenkel (13) durch eine lineare Vorwärtsbewegung auf dem Mikroschalter um
den Drehpunkt (7) des Stößels abgesenkt. Sobald der Mikroschalter umgeschaltet hat, beginnt
der Nachlaufweg, wobei der Schieber (4) bis zur Anlage am Mikroschalter in das Gehäuse (1)
eintaucht.
In Fig. 3 ist die Endlage des Schiebers dargestellt. Dabei wird die Schenkelfeder auf die
Achse (7) weiter aufgewickelt, und der lange Schenkel (13) taucht dabei zwischen den
Seitenwänden des Schiebers (4) hindurch und liegt längs am Mikroschaltergehäuse an. Durch
die Betätigung der Schenkelfeder (2), die sich auf die Achse (7) weiter aufwickelt, wird eine
niedrige Betätigungskraft in der Endlage erreicht. Wird am Schieber (4) die Betätigungskraft
reduziert, wird der Betätigungsmechanismus, bestehend aus der Schenkelfeder (2) und dem
Schieber (4) durch die Vorspannkraft der Schenkelfeder (2) in die Ruhelage (Fig. 1)
gebracht.
Um dies zu erreichen, ist es unbedingt erforderlich, daß die Ruhelage durch die Vorspannung
der Schenkelfeder (2) mit dem Anlagepunkt (5), und nicht durch die Rückstellkraft des
Mikroschaltersystems erreicht wird, um einen Mikroschalter mit geringen Betätigungskräften
einsetzen zu können. Die Ruhelage des Schiebers wird somit unabhängig von der
Rückstellkraft des Mikroschalters erreicht.
Ein weiteres, sehr bedeutendes Merkmal für die Funktion des Tasters sind die vier Führungs
stege (8) am Schieber, weil - bedingt durch den langen Betätigungsweg des Schiebers - eine
sehr sichere Führung notwendig ist. Dies Problem wird durch die vierfache, um den
Betätigerstift des Schiebers (4) angeordnete Führung (Fig. 4) erreicht. Dadurch wird in allen
Richtungen, zu denen sich der Schieber beim Betätigen schwenken kann, eine Führung
gewährleistet. Das seitliche Schwenken wird vorwiegend durch eine nicht senkrecht zum
Gehäuse erfolgten Betätigung verursacht, so daß die Führungseigenschaft unabdinglich ist,
um einen qualitativ hochwertigen Taster mit langem Nachlaufweg zu realisieren.
Die Erfüllung der Norm EN 79-15, einsetzbar in explosionsgefährdeten Bereichen, wird
dadurch erreicht, daß ein zweiter Innenraum durch den Mikroschalter gebildet wird. Diese
zusätzliche Abschirmung des Schaltsystems wird am Mikroschalter durch enge Schlitze am
Schaltstößel und den Anschlüssen gewährleistet. Damit ist der Bereich, in dem ein
Öffnungsfunke beim Schalten entstehen kann, von einer möglichen Gasatmosphäre zusätzlich
abgeschirmt.
Die zweite Ausführung nach den Fig. 5 bis 7 ist vom Funktionsablauf gleich, außer der
Rückstellung des Schiebers in die Ruhelage, was durch die Rückstellkraft des Mikroschalters
erreicht werden muß. Das Funktionsprinzip ergibt sich bei dieser Variante aus der andersartig
gelagerten Schenkelfeder (2) mit deren Anlagepunkten (5, 9, 10) für die Vorspannung
(Fig. 6).
Bei dieser Ausführung ist die Schenkelfeder mit einer Vorspannung realisiert, die ausreicht,
um direkt den Mikroschalter zu betätigen und erst, wenn der V-förmig gebogene Schenkel am
Mikroschaltergehäuse anliegt, wird der V-förmige Schenkel einfedern, das heißt der V-förmige
Schenkel wird bis zur waagerechten Anlage an das Mikroschaltergehäuse vorgespannt
(Fig. 7).
Die Rückstellung erfolgt durch die Reduzierung der Betätigungskraft, wobei der Schieber (4)
zunächst durch die Vorspannung der Schenkelfeder (2) rückwärts betätigt wird und - sobald
die Anlage (9) erreicht ist - erfolgt die weitere Rückstellung durch den Mikroschalter (3).
Bezugszeichenliste
1
Gehäuse
2
Schenkelfeder
3
Mikroschalter
4
Schieber
5
Anlagepunkt Federschenkel an Mikroschalter
6
Anlagepunkt Federschenkel an Mikroschalterstößel
7
Achse zur Lagerung der Schenkelfeder
8
4 Führungsstege
9
oberer Anlagepunkt der V-förmigen Schenkelfeder
10
Anlagepunkt des oberen Federschenkels
11
U-förmige Öffnung des Schiebers (
Fig.
1 bis 4)
12
Durchbruch des Schiebers, zweite Variante (
Fig.
5 bis 7)
13
Unterer Federschenkel