DE19917271A1 - Mechanismus zur freien Wahl der Tastfunktion - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Mechanismus zur freien Wahl der Tastfunktion von Schaltern. Zur Realisierung dieser freien Auswahl der Tasterfunktion weist die Hilfswippe seitliche Zapfen auf, die eine Feder aufnehmen, welche sich über den gesamten Sockelbereich erstreckt und unter deren Zuhilfenahme die jeweilige Tastfunktion durch Fixieren eines der Federschenkel in einem vom Sockelelment senkrecht aufragenden Auswahlelement realisiert wird. Der erfindungsgemäße Mechanismus ist für die freie Auswahl von Tasterfunktionen bei Schalter mit einer Wippe als auch bei Schaltern mit zwei Wippen geeignet und ermöglicht die Realisierung von beiden Funktionen, also Öffnen und Schließen, auf einem Taster mit geteilter Wippe.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sonderform von Installationsschaltern, nämlich Taster. Bei Tastern werden über geeignete Mechanismen nach Ausführung des Schaltvorganges die Rückstellung der Wippe und Hilfswippen und damit des Schaltmechanismus in die Ausgangslage bewirkt.

Aus dem Stand der Technik sind Taster mit unterschiedlichsten Mechanismen zur Auswahl der Schaltfunktion und zur Realisierung der Rückstellfunktion der Wippe und der Hilfswippen bekannt. Die am häufigsten verwendeten Taster weisen eine Spiralfeder auf, welche zwischen Schaltersockel und Hilfswippen angeordnet und befestigt werden und für die Realisierung der Rückstellfunktion des Tastmechanismus, insbesondere der Hilfswippen, verwendet wird. Die Spiralfedern werden beim Schaltvorgang gespannt und bewirken nach Beendigung des Schaltvorganges durch eine Entspannung der Feder ein Zurückfedern in die entspannte Position die Rückstellung der Wippe oder Hilfswippe in Mittelposition auf dem Schaltersockel.

Aus dem Stand der Technik ist es weiterhin bekannt, diese Spiralfedern zur Rückstellung vom Schalterhersteller montieren zu lassen, was zur Folge hat, daß die Funktion des Tasters als Öffner oder Schließer fest definiert ist. Bei einer Federmontage durch den Anwender, welche allerdings einen relativ einfachen Federwechsel voraussetzt, kann die gewünschte Funktion des Tasters frei gewählt werden. Mit dem Einbau eines definierten Tasterschalters oder durch eine Demontage und Neumontage der Rückstellfeder nach oder vor dem Einbau wird somit festgelegt, welche Tasterfunktionen der Schalter realisieren kann, also ob es als Schließer oder Öffner arbeitet.

Die Montage und Demontage dieser kleinen, in der Regel als Spiralfeder ausgebildeten Feder durch den Hersteller bzw. durch den Anwender ist sehr aufwendig und es kann jeweils nur eine der Tasterfunktionen, also Schließen oder Öffnen, realisiert werden.

Ausgehend von den im vorab beschriebenen Stand der Technik genannten Problemen ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Mechanismus zu finden, der es gestattet, die gewünschte Tasterfunktion "Öffner" und "Schließer" frei zu wählen und die ausgewählte Funktion in einfacher Weise anwenderfreundlich einzustellen und zu fixieren.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe der Erfindung durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Unteransprüche.

Der erfindungsgemäße Mechanismus weist eine speziell geformte Feder auf, die an seitlichen Zapfen der Hilfswippe gelagert ist, wobei sie vorzugsweise den Drehpunkt der Hilfswippe überspannt und wobei sich die Schenkel der Feder von der Hilfswippe hinweg über den gesamten Schaltersockel erstrecken und in beispielsweise abgewinkelten Griffstücken münden. Über diese Griffstücke können vom Anwender bzw. Hersteller die Federschenkel auf vom Schaltersockel emporragenden Domen oder Auswahlelementen fixiert werden, wodurch eine freie Wahl der Tasterfunktion gewährleistet wird.

Zur Realisierung der freien Wahl der Tasterfunktion ist es Grundvoraussetzung, daß diese Schaltungen innerhalb des Schaltersockels angelegt sind und durch Betätigung der Hilfwippe, auch in geteilter Form, geschaltet werden.

Der erfindungsgemäße Mechanismus sieht dabei vor, an der Hilfswippe, an deren Längsseiten, die parallel zu den Befestigungsöffnungen für den Sockel verlaufen, voneinander beabstandet Lagerungen für eine Auswahl- und Rückstellfeder anzuordnen. Diese Lagerungen sind beispielsweise angeformte Lagerzapfen oder ähnliche Mittel, die geeignet sind, die Lagerung einer Feder zu realisieren. Diese Lagerungen oder Zapfen erstrecken sich parallel zur Kippachse bzw. liegen auf Ebenen, die parallel zum Drehpunkt der Hilfswippe verlaufen, von den Längsseiten der Hilfswippe rechtwinklig weg.

Bei geteilter Hilfswippe tragen beide Hilfswippenteile entsprechend seitlich angeordnete Lagerungen. Auf diesen Lagerungen wird zur Realisierung der Rückstellfunktion, bei gleichzeitiger Auswahl der Tasterfunktion "Öffnen" und/oder "Schließen" eine Feder angeordnet. Diese Feder kann verschiedentlich ausgebildet sein, beispielsweise als Blattfeder oder Drehfeder. Vorzugsweise ist diese Feder in Form einer doppelten Schenkeldrehfeder ausgebildet. Zur Befestigung an oder auf der Lagerung der Hilfswippe weist diese doppelte Schenkeldrehfeder Wendelungen, die als Aufnahmeöffnungen für diese Lagerungen dienen, auf. Mittels dieser Lagerungen in Form von Aufnahmewendeln werden die Federn auf den Lagerungen an den äußeren Seitenfläche der Hilfswippe befestigt, aufgerastet oder arretiert. Die Federschenkel erstrecken sich in jeweils beide Kipprichtungen, von den Zapfen der Hilfswippe weg, über den Schaltersockel bis hin an den Schaltersockelrand.

Auf den Schaltersockelecken, die in Kipprichtung der Hilfswippe liegen, sind einander gegenüberliegend Auswahlelemente in Form von Domen angeformt. Diese Dome erstrecken sich senkrecht von der Oberfläche des Schaltersockels auf den Sockelseiten, die in Kipprichtung der Hilfswippe gegenüberliegen und welche keine Befestigungsöffnungen aufweisen.

Diese Dome sind auf dem Schaltersockel so positioniert, daß deren Längsseiten parallel und unmittelbar benachbart zur der Ebene liegen, die von den sich von den Zapfen über den Schaltersockel erstreckenden Federschenkeln gebildet wird.

Auf der Oberfläche dieser Dome sind Nuten eingeformt, die in ihrer Breite dem Durchmesser der Federschenkel bzw. der Breite der Federschenkel entsprechen.

Diese Nuten können dabei parallel zur Kipprichtung der Hilfswippe verlaufen, sie können ebenso diagonal die Oberfläche des Domes durchziehen, wobei diese diagonalen Nuten sich von der der Feder am nächsten liegenden Ecke des Domes zu der am weitesten von der Feder beabstandeten Ecke des Domes erstrecken.

In Mittelstellung oder im Ruhezustand, welcher den Zustand charakterisiert, in dem noch keine Tasterfunktion ausgewählt wurde, schwingen die an den seitlichen Lagerungen der Hilfswippe bzw. der geteilten Hilfswippen angeordneten Federn mit der Hilfswippe mit, ohne daß eine der Tasterfunktionen realisiert wird. Dies bedeutet mit anderen Worten, daß in Mittelstellung des Tasters noch keine der Tasterfunktionen ausgewählt ist, so daß jede gewünschte Funktion noch wählbar ist.

Vor Einbau des Tasters wählt der Monteur die gewünschte Tasterfunktion aus, indem er die Feder oder Federn über deren Griffstück in der Nut des Domes bzw. der Dome positioniert, die der gewünschten Tasterfunktion zugeordnet sind.

Nach Positionierung in der entsprechenden Domnut ist dieser Schenkel der Feder gespannt und bewirkt durch seine Federkraft nach Beendigung des Schaltvorganges die Rückstellung der Hilfswippe in ihre Ausgangsposition.

Der Vorteil der sich längs an der Hilfswippe erstreckenden Feder liegt auf der Hand. Diese Feder ist fest arretiert und leicht zugänglich, so daß eine Auswahl der Tasterfunktion kein Problem darstellt. Je nach gewünschter Tasterfunktion, Öffnen, Schließen oder Öffnen und/oder Schließen, wird einer der einander gegenüberliegenden Federschenkel in der Nut des dem Federschenkel zugeordneten Domes fixiert und bewirkt die Rückstellung aus der Schaltposition. Mit anderen Worten, mit sich seitlich über die gesamte Hilfswippe erstreckenden Federn können sowohl die Funktion "Schließen" als auch die Funktion "Öffnen" ausgewählt werden, ohne daß ein Austausch der Feder erfolgen muß.

Bei geteilter Hilfswippe ist es mit dem erfindungsgemäßen Mechanismus sogar möglich, unabhängig voneinander Schließ- und/oder Öffnungsfunktionen dem jeweiligen Hilfswippenteil zuzuordnen.

Die erfindungsgemäße Feder ist vorzugsweise als doppelte Schenkeldrehfeder ausgebildet, weiche die Form eines gleichschenkligen Trapezes aufweist. Die Schenkel des Trapezes weisen Wendelungen auf, die der Lagerung dienen. Die obere parallele Seite des Trapezes überspannt den Dreh- oder Kippunkt der Hilfswippe. Die untere parallele Seite des Trapezes ist in Verlängerung der Trapezschenkel nach außen geklappt, erstreckt sich unter Ausbildung von Auflageelementen über den Schaltersockel und mündet in Griffstücken, die aus der Erstreckungsrichtung der Trapezschenkel abgewinkelt verlaufen.

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel (Fig. 1 bis Fig. 4) näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung im Schnitt und in Draufsicht einen Schaltersockel mit Hilfswippe und aufgebrachter Doppelschenkelfeder in Mittelstellung, also ohne Auswahl einer Tasterfunktion,

Fig. 2 den Schnitt und die Draufsicht auf einen Schaltersockel mit gewählter Tasterfunktion,

Fig. 3 die Schnittdarstellung eines Schaltersockels mit ausgewählter Tasterfunktion vor der Rückstellung der Hilfswippe, und

Fig. 4 die an der Hilfswippe zu fixierende Doppelschenkelfeder in Draufsicht und in Seitenansicht.

Fig. 1 zeigt einen Schaltersockel 1 von rechtwinkliger Form. Auf dem Schaltersockel 1 sind vier Dome oder Auswahlelemente 2 angeordnet. Diese Auswahlelemente sind in unmittelbarer Nähe der Sockelkanten, die keine Befestigungsöffnungen zum Befestigen des Sockels in einem Schalterunterteil aufweisen, angeordnet. Diese Dome 2 ragen von der Sockeloberfläche senkrecht auf, wobei sie sich in eine Höhe, die annähernd mit der oberen Ebene der Zapfen verläuft, erstrecken. Die Dome 2 weisen in ihrer Oberfläche Aufnahmenuten 2a auf, die sich in den Dom hinein erstrecken. Diese Aufnahmenuten verlaufen dabei annähernd diagonal über die Oberfläche des Domes, wobei diese Aufnahmenuten an der Stelle des Domes beginnen, die der Feder 5 am nächsten liegt und sich von der Feder weg durch den Dom hindurch erstrecken. Die Breite der Nut innerhalb der Dome ist so bemessen, daß sie die Feder 5, welche an seitlichen Zapfen 4 der Hilfswippe 3 arretiert oder fixiert ist, aufnehmen kann.

Die Hilfswippe 3, bestehend aus zwei Hilfswippenelementen, ist um die Längsachse 6 kippbar gelagert. Die Querachse 7 charakterisiert die jeweilige Kipprichtung der Hilfswippe um die Längsachse 6. In Fig. 1 ist die Feder 5 als Doppelschenkelfeder ausgebildet, welche zwei Aufnahmewicklungen, die zum Arretieren der Feder auf den Zapfen 4 der Hilfswippe dienen, ausgebildet. Die Doppelschenkelfeder ist dabei einteilig ausgebildet, wobei die Federschenkel den gesamten Sockelbereich in Richtung der Querachse 7 überdecken und in Griffstücken, die sich in Richtung der Längsachse 6, parallel der Außenkante des Sockels 1 und parallel zu den Seitenflächen der Dome 2 erstrecken. Die doppelte Schenkelfeder weist dabei drei Federschenkel 9 und 9a auf, von denen sich die Federschenkel 9a von den sie tragenden Aufnahmezapfen weg über den Sockel erstrecken und der Federschenkel 9a sich über den Dreh- oder Kippunkt der Hilfswippe, parallel zu den Seitenflächen der Hilfswippe, welche die Zapfen tragen, erstreckt.

Die in Fig. 1 gezeigte Lagerung der Feder 5 an den Zapfen 4 beschreibt die Mittel- oder Ruhestellung der Feder, wobei als Ruhe- oder Mittelstellung der Feder die Stellung angesehen wird, in der keine Tasterfunktion ausgewählt ist. Die Feder 5 kann in dieser Mittelstellung frei mit der Hilfswippe 3 um deren Drehpunkt, der durch die Längsachse charakterisiert ist, kippen oder schwenken. Alle drei Schenkel 9 und 9a der Feder 5 verlaufen in dieser sogenannten Mittelstellung parallel zu der Seitenfläche der Hilfswippe, welche die Zapfen trägt. In dieser Mittelstellung stützt sich die Rückstellfeder 5 mit keinem ihrer Schenkel 9 auf der Oberfläche des Sockels 1 des Schalters ab.

In Fig. 2 wird in Seitenansicht sowie in Draufsicht die Federstellung auf dem Sockel bezüglich der Dome, bezüglich des Sockels und der Hilfswippe nach Auswahl einer der Tasterfunktionen - hierbei ist es gleich, ob Öffnen oder Schließen gemeint ist - gezeigt. Die Feder 5, als Doppelschenkelfeder ausgebildet, liegt mit ihrem mittleren Federschenkel 9a, fixiert durch die Wendelungen 8 der Feder, in den Zapfen 4. Jeweils einer der Doppelfederschenkel 9 ist innerhalb einer Nut 2a in einem Auswahlelement oder Dom vorgespannt. Dazu wird der Doppelfederschenkel 9 am Griffstück 10 durch den Anwender erfaßt und aus der Mittelstellung in die Funktionsstellung innerhalb der Nut 2a der ausgewählten Dome vorgespannt. Aufgrund der Vorspannung fixiert sich der Federschenkel fest innerhalb der Nut.

Im vorliegenden Beispiel (Fig. 2) sind jeweils die gleichen Federschenkel 9 auf den gleichen Seiten in den Domnuten 2a vorgespannt. Dies bedeutet, daß hier, auch bei geteilter Hilfswippe, nur eine Wippe zur Betätigung des Schalters eingesetzt wird, welche durch die beiden vorgespannten Federschenkel 9 in ihre Ausgangsposition zurückgeführt wird. Der hier gezeigte Schalter dient je nach gelegter Schaltungsvariante im Sockel nur als Öffner oder Schließer, der durch eine Wippe zu betätigen ist.

Die Federschenkel 9, die in Mittelstellung parallel zu den Seitenflächen der Hilfswippe 3, welche die Zapfen 4 trägt, verlaufen, werden nach Auswahl der Funktion aus diesem Parallelverlauf leicht in Richtung auf die Dome bzw. die Domnuten zu ausgelenkt bzw. abgewinkelt. Nach Auswahl einer der Funktionen des Tasters stützt sich der Federschenkel, der dem in der Nut fixierten Schenkel gegenüberliegt, auf dem Sockel des Schalters ab. Die Wippe wird dabei aus ihrer Mittelstellung ausgelenkt, also um den Drehpunkt der Längsachse 6 geneigt.

Fig. 3 zeigt schematisch in Schnittdarstellung die Lage der Doppelschenkelfeder bezüglich der Hilfswippe, des Sockels und der Domnut zum Zeitpunkt der Tasterbetätigung. Zum Zeitpunkt der Betätigung, also in dem Moment, in dem auf die Hilfswippe 3, auf deren Oberfläche 3a eine Druckkraft ausgeübt wird, neigt sich die Hilfswippe um ihren Drehpunkt, also um ihre Längsachse in Betätigungsrichtung. Die Druckkraft, die auf die Oberfläche der Hilfswippe 3a ausgeübt wird, muß zur Realisierung des Schaltvorganges größer sein als die Gegenkraft des Federschenkels 9, der dieser Druckkraft in vorgespannter Form, also innerhalb der Nut des Auswahlelementes vorgespannt, entgegenwirkt. Der Federschenkel 9 wird dabei aus seiner geradlinigen Position um den ihn tragenden Zapfen 4 federnd verformt. Der durch die Sockeloberfläche hindurch ragende Teil 3b der Hilfswippe, der nach Auswahl einer der Tasterfunktionen aus seiner senkrechten Position ausgelenkt ist und sich in Richtung des Federschenkels, der in der Nut des Auswahlelementes fixiert ist, neigt, wird im Moment der Betätigung des Tasters entgegen dieser Neigungsrichtung ausgelenkt. Dabei hebt sich der sich auf der Sockeloberfläche abstützende Federschenkel in senkrechter Richtung von der Sockeloberfläche ab. Mit Rücknahme der Druckkraft auf die Hilfswippe stellt sich der Federschenkel 9 wieder in seine gerade Position ein, so daß sich der gegenüberliegende Federschenkel 9 wiederum auf der Schalteroberfläche abstützt und der durch die Sockeloberfläche hindurch ragende Teil 3b der Hilfswippe wieder in Richtung auf den fixierten Schenkel zu neigt. Mit Erreichen der geraden Position des fixierten Federschenkels 9 ist die Rückstellung der Hilfswippe in Ausgangsposition beendet.

Fig. 4 zeigt in Draufsicht und in Seitenansicht eine Doppelschenkelfeder. Die Doppelschenkelfeder 5 weist drei Federschenkel auf, von denen sich der Federschenkel 9a trapezförmig zwischen den Wendelungen 8 erstreckt. Im Anschluß an die Wendelungen 8 erstrecken sich die Federschenkel 9, wobei die Federschenkel 9 und 9a mit Ausnahme des oberen parallelen Bereiches des gleichschenkligen Trapezes sich geradlinig erstrecken und in einem abgewinkelten Griffstück 10 münden. Die Wendeln 8 sind so bemessen, daß ihr innerer Durchmesser dem äußeren Durchmesser der Zapfen 4 entspricht, so daß die Doppelschenkelfeder mit diesen Wendeln auf den Zapfen der Hilfswippe fixiert werden kann.

Die hier in Fig. 4 dargestellte Doppelschenkelfeder weist als Fixierelemente jeweils einfache Wendeln auf. Die Anzahl der Wendelwindungen kann ensprechend der Zapfenlänge auch größer sein.

Claims (12)

1. Mechanismus zur freien Wahl der Tasterfunktion von Schaltern, wobei der Schalter mindestens eine auf einem Schaltersockel um eine Schwenkachse kippbare Hilfswippe aufweist, welche über mindestens eine Feder nach Betätigung in ihre Ausgangsposition rückstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder in seitlichen Lagerungen der Hilfswippe gelagert ist, wobei sie den Drehpunkt der Hilfswippe überspannt und sich die Schenkel der Feder von der Hilfswippe hinweg über den Schaltersockel erstrecken und in abgewinkelte Griffstücke münden, über welche die Federschenkel in Abhängigkeit von der gewählten Tasterfunktion, auf dem der jeweiligen Tastfunktion zugeordneten, von dem Schaltersockel emporragenden Auswahlelement, fixierbar sind.

2. Mechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung durch jeweils zwei Zapfen an den äußeren Längsseiten der Hilfswippe gebildet wird, die zur Aufnahme einer Feder ausgebildet sind.

3. Mechanismus nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder als doppelte Schenkeldrehfeder ausgebildet ist.

4. Mechanismus nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkeldrehfeder nach Art eines gleichschenkligen Trapezes ausgebildet ist, dessen untere parallele Seite in Verlängerung der Trapezschenkel ausgeklappt sind und Auflageelemente ausbilden.

5. Mechanismus nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Trapezschenkeln Wendelungen zur Ausbildung von Lageraufnahmeöffnungen eingeformt sind.

6. Mechanismus nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Griffstücke durch Abwinkeln der unteren, ausgeklappten, parallelen Trapezseite ausgebildet werden.

7. Mechanismus nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Federschenkel ein zur Auswahl der jeweiligen Tasterfunktion notwendiges Auswahlelement in Form eines Doms auf dem Schaltersockel zugeordnet ist.

8. Mechanismus nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Dome oder Auswahlelemente von den äußeren, der Hilfswippe gegenüberliegenden Randflächen des Schaltersockels senkrecht erstrecken.

9. Mechanismus nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Auswahlelemente von einer Aufnahmenut für die Federschenkel durchzogen wird.

10. Mechanismus nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei geteilter Hilfswippe jeder Teil der Hilfswippe äußere Lagerungen zur Aufnahme einer Feder aufweist.

11. Mechanismus nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß vor Auswahl der Tasterfunktion die Feder mit der Hilfswippe frei um den Drehpunkt der Hilfswippe mitschwingt.

12. Mechanismus nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Tasterfunktionen "AUS", "EIN", jeweils rechts und links auf beiden Sockelseiten über die Auswahlelemente auswählbar sind.