DE19950367C1 - Drucktaster mit federndem Dichtelement - Google Patents
Drucktaster mit federndem DichtelementInfo
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- H01H13/06—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof or flameproof casings
- H01H13/063—Casings hermetically closed by a diaphragm through which passes an actuating member
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Drucktaster mit einem Gehäuse (1), in dem ein Druckknopf (2) federnd aufgenommen ist, wobei Druckknopf (2) und Gehäuse (1) über ein Dichtelement (3) gegeneinander abgedichtet sind. Um einen konstruktiv vereinfachten Aufbau zu erreichen, ist das Dichtelement (3) zur Rückstellung des betätigten Druckknopfes (29 in seine Ausgangsposition nach Betätigung federnd ausgebildet und weist Stege (8) mit stärkerer Wanddicke und Zwischenwandbereiche (9) mit schwächerer Wanddicke auf. Damit entfällt ein separates Federelement zur Rückstellung des Druckknopfes (2).
Description
Die Erfindung betrifft einen Drucktaster mit den Merkmalen
des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Als Stand der Technik sind Drucktaster für Bedienflächen zur
Maschinenbedienung (z. B. von Werkzeugmaschinen) bekannt, de
ren Druckknopf über eine separate Druckfeder bei Nichtbetäti
gung in eine Ausgangsposition zurückgestellt wird. Dabei
stützt sich die Druckfeder zwischen Gehäuse und Druckknopf
des Drucktasters ab. Zusätzlich ist eine Schiebe- bzw. Memb
randichtung zur Abdichtung des Druckknopfes gegenüber dem Ge
häuse vorgesehen. Derartige Drucktaster mit Abdichtungs- und
federnder Rückstellfunktion besitzen somit jeweils eine sepa
rate Dichtung und eine Rückstellfeder.
Aus der EP 0 404 718 A2 ist ein Drucktaster mit einem Gehäuse
bekannt, in dem ein Druckknopf federnd aufgenommen ist, wobei
Druckknopf und Gehäuse über ein Dichtelement gegeneinander
abgedichtet sind und das Dichtelement zur Rückstellung des
Druckknopfes in eine Ausgangsposition federnd ausgebildet
ist. Die bei diesem Drucktaster auftretenden Rückstellkräfte
sind für bestimmte Anwendungsfälle zu gering, so daß eine
Rückstellung des Druckknopfes in die Ausgangsposition nicht
zuverlässig erreicht wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drucktaster
anzubieten, bei dem eine zuverlässige Rückstellung des Druck
knopfes in die Ausgangsposition gewährleistet wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch die Merkma
le des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 in Verbin
dung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen der Erfindung werden in den Unteransprüchen
2 bis 13 realisiert.
Beim erfindungsgemäßen Drucktaster übernimmt das Dichtelement
neben seiner Abdichtungsfunktion auch eine Federfunktion und
dient zur Rückstellung des betätigten Druckknopfes in eine
Ausgangsposition beim Loslassen des Druckknopfes. Damit kann
auf das bisher übliche separate Federelement vollständig ver
zichtet werden. Das verwendete Dichtelement besitzt eine Dop
pelfunktion, so daß der erfindungsgemäße Drucktaster kon
struktiv vereinfacht wird und aus einer geringeren Anzahl von
Teilen besteht. Zur Ausbildung einer Rückstellkraft im Dicht
element sind Stege mit verdickter Wandstärke und Zwischenwän
de mit verminderter Wandstärke vorgesehen. Hierdurch kann
beim Betätigen des Druckknopfes und dem Stauchen und/oder
Einrollen des Dichtelements ein gezielter Materialfluß der
beabstandet zueinander angeordneten Stege erreicht werden,
wobei ein gegenseitiger Kontakt der Stege vermieden wird.
Vorteilhafterweise besitzt das Dichtelement verschiebbare
oder einrollbare Endabschnitte, welche bei Betätigung des
Druckknopfes in Betätigungsrichtung verschoben, gestaucht
und/oder ab-/eingerollt werden. Hierdurch baut sich im Dicht
element eine Spannung auf, die bei Loslassen des Druckknopfes
zur federnden Rückstellung des Druckknopfes in eine Ausgangs
position führt.
Dabei behält das Dichtelement den Dichtkontakt zum Druckknopf
und zum Gehäuse des Drucktasters, so daß während des Betäti
gungsvorgangs des Druckknopfes und der darauffolgenden Rück
stellung bei Loslassen des Druckknopfes zu jedem Zeitpunkt
eine Abdichtung zwischen Druckknopf und Gehäuse erreicht
wird.
Letzteres wird besonders zuverlässig erreicht, wenn die End
abschnitte des Dichtelements umfassend (insbesondere form
schlüssig) in Ausnehmungen des Druckknopfes und/oder von mit
dem Druckknopf verbundenen Bauelementen aufgenommen sind.
Das Federungsverhalten des Dichtelements kann durch integ
rierte (vorgebogene) Federelemente, z. B. aus Metall oder
Kunststoff, verändert und dosiert werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können die
Stege mit integrierten (z. B. umspritzten) Federelementen ver
wendet werden, wodurch eine erhöhte Rückstellkraft und eine
besonders robuste Ausführungsform des Dichtelements verwirk
licht werden.
Weitere Einzelheiten des Drucktasters ergeben sich aus den
Ausführungsbeispielen in den Zeichnungsfiguren. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung des Drucktasters im nicht-
betätigten Zustand,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung des Drucktasters im betätig
tem Zustand,
Fig. 3 eine perspektivische Draufsicht auf das Dichtelement,
Fig. 4 eine Schnittdarstellung A-A des Dichtelements nach
Fig. 5 sowie
Fig. 5 eine Draufsicht auf das Dichtelement.
Fig. 1 zeigt einen Drucktaster mit einem Gehäuse 1 und einem
Druckknopf 2, der über das Dichtelement 3 abdichtend im Ge
häuse 1 aufgenommen ist. Bei Druckbeaufschlagung ist der
Druckknopf 2 in Verschieberichtung 11 - zur Betätigung eines
nicht abgebildeten Schaltelements über die Kontaktfläche 12 -
verschiebbar, so daß sich eine durch die Anschläge 13 und 14
am Stützelement 6 und am Gehäuse 1 begrenzte Endposition des
Druckknopfs 2 gemäß Fig. 2 ergibt.
Das Dichtelement 3 bewirkt zum einen eine Abdichtung gegen
über dem Gehäuse 1 über die Dichtungshülse 15 sowie zum ande
ren eine Abdichtung gegenüber dem Druckknopf 2 über die End
abschnitte 4, welche formschlüssig in Ausnehmungen 5a und 5b
des Druckknopfes 2 eingreifen.
Dabei befindet sich die (umlaufende) Ausnehmung 5 entweder
als Vertiefungen vollständig im Druckknopf 2 (nicht abgebil
det) oder wird wie abgebildet durch Zusammenwirken von Ver
tiefung 16 im Druckknopf 2 und Kontaktfläche 17 eines am
Druckknopf 2 (lösbar) angebrachten Stützelements 6 gebildet.
Das Stützelement 6 liegt im betätigten Zustand des Druck
knopfs 2 auf den Anschlägen 14 des Gehäuses 1 auf und be
grenzt damit die Eindrücktiefe des Druckknopfes 2 bei dessen
Betätigung (vgl. Fig. 2).
Bei Betätigung des Druckknopfes 2 wird das Dichtelement 3
nach Fig. 2 gestaucht und es findet eine Einrollung der Endab
schnitte 4 des Dichtelements 3 statt. Dabei sind die Endab
schnitte 4 weiterhin formschlüssig in den Ausnehmungen 5a und
5b des Druckknopfes 2 aufgenommen, so daß die gegenseitige Abdichtungsfunk
tion beibehalten wird.
Im Zustand des betätigten Druckknopfes 2 gemäß Fig. 2 baut
sich damit im Dichtelement 3 eine Rückstellkraft auf, welche
beim Loslassen des Druckknopfes 2 letzteren entgegen der Ver
schieberichtung 11 in die Ausgangsposition nach Fig. 1 zurück
bewegt. Damit besitzt das Dichtelement 3 die geschilderte
Doppelfunktion eines Dicht- und Federelements.
Aus der perspektivischen Draufsicht nach Fig. 3 geht der im
wesentlichen rotationssymmetrische und kuppelartige Aufbau
des Innenbereichs 19 des Dichtelements 3 hervor. Dabei wird
die Öffnung 7 vom umlaufenden Endabschnitt 4 gebildet. Ferner
sind in radialer Richtung (sternförmig) angeordnete Stege 8
abgebildet, in deren Bereich die Wanddicke des Dichtelements
3 verstärkt ist.
Zwischen den Stegen 8 befinden sich Zwischenwandbereiche 9
mit verminderter Wandstärke. Beim Betätigen des Druckknopfes
2 können sich die Stege 8 gemäß Fig. 2 in Betätigungsrichtung
einrollen, wobei durch die beabstandete Anordnung der Stege 8
nach Fig. 3 kein gegenseitiges Kontaktieren der Stege 8 er
folgt. Gleichzeitig wird das Einrollen der Stege 8 durch die
nachgebenden Zwischenwandbereiche 9 mit verminderter Wand
dicke ermöglicht.
Der Endabschnitt 4 im Bereich der Öffnung 7 des Dichtelements
3 besitzt sowohl im Bereich eines Zwischenwandbereiches 9 als
auch im Bereich eines Steges 8 eine an die umlaufende Ausneh
mung 5 des Druckknopfes 2 angepaßte Form. Die Endabschnitte 4
gleiten in den Ausnehmungen 5 des Druckknopfes 2 bei dessen
Betätigung ab und stellen weiterhin eine Abdichtung zwischen
Dichtelement 3 und Druckknopf 2 sicher.
Fig. 4 zeigt in einer Schnittdarstellung das Dichtelement 3
mit Dichtungshülse 15 und verstärkter Wanddicke im Bereich
eines Stegs 8 und verminderter Wanddicke im Zwischenwandbe
reich 9. Durch (schematisch gezeichnete) integrierte Feder
elemente 10, z. B. im Bereich der Stege 8, wird das Federver
halten des Dichtelements 3 verändert und z. B. dessen Rück
stellkraft erhöht.
Die Federelemente 10 können dabei bei einem als Spritzteil
hergestellten Dichtelement 3 von der Kunststoffmasse um
spritzt und damit ins Dichtelement 3 integriert werden. Über
die Formgebung der Federelemente 10 (z. B. als Drahtabschnitte
oder als Flächenelemente) sowie über deren Kontur (z. B. vor
gebogen) kann das Federverhalten des Dichtelements 3 weiter
variiert werden. Das abgebildete Federelement 10 beginnt im
Fußbereich 18 des Dichtelements 3 und folgt dem kuppelartigen
Verlauf des Steges 8. Durch eine (leichte) Vorbiegung des Fe
derelementes entgegen dem kuppelartigen Verlauf des Steges 8
könnte die Rückstellkraft des Dichtelementes 3 erhöht werden
(nicht abgebildet).
Claims (13)
1. Drucktaster, insbesondere zum Einbau in Bedienpulte zur
Maschinenbedienung, mit einem Gehäuse (1), in dem ein Druck
knopf (2) federnd aufgenommen ist, wobei Druckknopf (2) und
Gehäuse (1) über ein Dichtelement (3) gegeneinander abgedich
tet sind und das Dichtelement (3) zur Rückstellung des Druck
knopfs (2) in eine Ausgangsposition nach Betätigung federnd
ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das Dicht
element (3) Stege (8) mit stärkerer, Wanddicke und Zwischen
wandbereiche (9) mit schwächerer Wanddicke aufweist.
2. Drucktaster nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Dicht
element (3) im wesentlichen rotationssymmetrisch aufgebaut
ist.
3. Drucktaster nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das rota
tionssymmetrische Dichtelement (3) im wesentlichen sternför
mig angebrachte Stege (8) aufweist.
4. Drucktaster nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Dicht
element (3) bei Betätigung des Druckknopfs (2) verschiebbare
oder einrollbare Endabschnitte (4) aufweist.
5. Drucktaster nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Endab
schnitte (4) in Ausnehmungen (5) des Druckknopfes (2) und/
oder eines mit dem Druckknopf (2) verbundenen Stützelements
(6) aufgenommen sind.
6. Drucktaster nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Dicht
element (3) kuppelartig aufgebaut ist.
7. Drucktaster nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Dicht
element (3) eine Öffnung (7) zur Durchführung des Druckknopfs
(2) aufweist.
8. Drucktaster nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Endab
schnitte (4) des Dichtelements (3) im Bereich der Öffnung (7)
angeordnet sind und diese bilden.
9. Drucktaster nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Dicht
element (3) integrierte Federelemente (10) aufweist.
10. Drucktaster nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Feder
elemente (10) aus Metall oder Kunststoff bestehen.
11. Drucktaster nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Feder
elemente (10) drahtförmig oder flächig ausgebildet sind.
12. Drucktaster nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Feder
elemente (10) im Bereich der Stege (8) des Dichtelements (3)
angebracht sind.
13. Drucktaster nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Feder
elemente (10) z. B. zur Vorspannung des Dichtelements (3) vor
gebogen sind.
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