DE19950367C1 - Drucktaster mit federndem Dichtelement - Google Patents

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.