DE19954098C1 - Drucktaster mit Wechslerfunktion - Google Patents

Abstract

Der erfindungsgemäße Drucktaster weist einen entlang der Bewegungsachse (X1) zwischen zwei Schaltpositionen längsschieblichen Stößel (3) auf, auf dem zwischen zwei Federn (4, 5) eine Kontaktscheibe (6) eingespannt ist. Im Schaltergehäuse (1) des Drucktasters sind drei Anschlußkontaktstücke (A1, A2, A3) mit jeweils zwei in Richtung der Bewegungsachse (X1) beabstandet liegenden Kontaktflächen (11, 12) angeordnet, die einen Schließerkontakt, einen Öffnerkontakt und einen Wurzelkontakt bilden und die in den beiden Schaltpositionen durch die Kontaktscheibe (6) entsprechend elektrisch verbunden sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Drucktaster mit Wechs­ lerfunktion, der ein Schaltergehäuse aufweist, in dessen In­ nenraum ein Stößel durch Betätigung in der Bewegungsachse zwischen zwei Schaltpositionen verschieblich ist, mit drei am Boden des Schaltgehäuses feststehenden Anschlußkontakt­ stücken, die einen Öffnerkontakt, einen Schließerkontakt und einen Wurzelkontakt bilden, und mit einer durch den Stößel betätigbaren Kontaktscheibe, die in der ersten Schaltposition den Öffnerkontakt mit dem Wurzelkontakt elektrisch verbindet und die in der zweiten Schaltposition den Schließerkontakt mit dem Wurzelkontakt elektrisch verbindet.

Drucktaster mit Wechslerfunktion sind z. B. aus der FR 2 478 366 bekannt. Der Drucktaster weist einen Versor­ gungskontakt, einen Öffnerkontakt und einen Schließerkontakt auf, durch die in Verbindung mit einer Schaltwippe ein Wechs­ ler realisiert ist. Die Schaltwippe stützt sich auf dem Ver­ sorgungskontakt als gemeinsamen Pol bzw. Wurzelkontakt ab. Die Betätigung erfolgt über einen Betätigungsstößel, der mit­ tels zweier Federn mit etwa paralleler Wirklinie auf die bei­ den Arme der Schaltwippe wirkt.

Abhängig von der Betätigung des Stößels, der zwischen zwei Stellungen längs verschieblich ist, überwiegt das Drehmoment durch die erste Feder auf den einen Arm oder das durch die zweite Feder bewirkte Gegenmoment auf den anderen Arm, was die Schließer- und Öffnerfunktion zur Folge hat.

Ein gattungsgemäßer Drucktaster der oben genannten Art ist in der EP 0 818 794 A1 offenbart, wobei dieser der in der FR 2 478 366 beschriebenen Ausführungsform sehr ähnlich ist. Die Schaltwippe ist hier als Wippscheibe ausgeführt, die in einem isolierten Lager aufliegt und ebenfalls zu beiden Sei­ ten der Stützachse mit jeweils einer Federkraft beaufschlagt ist. Der Drucktaster ist mit drei identisch ausgeführten feststehenden Schaltstücken versehen, von denen das erste als Öffner, das zweite als Schließer und das dritte als gemein­ samer Pol bzw. Wurzelkontakt fungiert. Der Betätigungsstößel kann sich zwischen zwei Stellungen entlang einer Schubachse bewegen und dabei über die Federkraft die Wippscheibe kippen. Die Betätigung des Stößels bringt die Wippscheibe von einer ersten Stellung in der sie gegen das erste und das dritte feststehende Schaltstück angelegt war, in eine zweite Stel­ lung in der sie gegen das zweite und dritte feststehende Schaltstück anliegt. In beiden Stellungen wird jeweils einer der beiden Kontaktpunkte des dritten Schaltstücks als Wurzel­ kontakt wirksam.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drucktaster der oben genannten Art mit möglichst geringem technischen Aufwand zu konstruieren.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Kontaktscheibe von­ einander abgewandte Kontaktoberflächen aufweist, daß die An­ schlußkontaktstücke jeweils zwei in Richtung der Bewegungs­ achse beabstandet liegende Kontaktflächen aufweisen, die den Öffnerkontakt, den Schließerkontakt und den Wurzelkontakt bilden, daß in der ersten Schaltposition die erste Kontakt­ oberfläche den Öffnerkontakt mit dem Wurzelkontakt elektrisch verbindet und daß in der zweiten Schaltposition die zweite Kontaktoberfläche den Schließerkontakt mit dem Wurzelkontakt elektrisch verbindet, wozu sich die Kontaktscheibe zwischen den beiden Schaltpositionen im wesentlichen in Richtung der Bewegungsachse bewegt. Diese Ausführungsform ist hinsichtlich der Teilevielfalt minimiert und hinsichtlich des Aufbaus ver­ einfacht, da nunmehr im Gegensatz zur Drehbewegung bei der Schaltwippe axiale Bewegungen vorkommen.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unter­ ansprüchen 2 bis 5 zu entnehmen.

Um eine einwandfreie Kontaktgabe zu gewährleisten, ist es be­ sonders vorteilhaft, wenn die Kontaktscheibe in Bezug auf die Bewegungsachse verdrehsicher mit dem Stößel verbunden ist.

Ist die Kontaktscheibe in Bezug auf die Bewegungsachse längs verschieblich auf dem Stößel gelagert, so läßt sich hiermit ein für den Kontaktandruck erforderlicher Bewegungsausgleich auf einfache Weise erreichen.

Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die Kontaktscheibe zwischen zwei Federn eingespannt ist, von denen die erste die Kontakt­ scheibe in der ersten, unbetätigten Schaltposition hält und die zweite progressivwirkende Feder die Kontaktscheibe bei Betätigung in die zweite Schaltposition überführt. Hierdurch wird erreicht, daß erst nach einem gewissen Vorlauf bzw. Be­ tätigungsweg die Federkraft der oberen montierten Feder ge­ genüber der unteren Feder überwiegt. Der Öffnerkontakt öffnet also erst nach einem gewissen Betätigungsweg des Druckta­ sters. Bei weiterer Betätigung drückt die obere Feder die Kontaktscheibe bis zum Schließerkontakt und ermöglicht zu­ sätzlich einen Überhub des Drucktasters bis das Schalterge­ häuse den Betätigungsweg beschränkt.

Ist der Stößel mit einem Absatz versehen, der bei Betätigung direkt auf die Kontaktscheibe wirkt, so ist hierdurch auf einfache Weise eine zwangsweise Kontaktöffnung auch für die Fälle gegeben, bei denen z. B. die oben angebrachte Öffnerfe­ der gebrochen ist oder die Kontakte verschweißt sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an­ hand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Druckta­ ster in der unbetätigten Stellung,

Fig. 2 einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Drucktaster gemäß Fig. 1 in der betätigten Stellung,

Fig. 3 eine Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Drucktasters

Fig. 4 eine Darstellung bei quer zum Drucktaster geführten Schnitt mit der Lage der Kontaktscheibe zu den An­ schlußkontaktstücken vor der Montage und

Fig. 5 eine Schnittdarstellung gemäß Fig. 4 nach Montage der Kontaktscheibe.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Druck­ taster, der ein Schaltergehäuse 1 mit einer zylindrischen Au­ ßenkontur und einem hohlzylindrischen Innenraum aufweist. In dem Innenraum ist ein als Druckknopf mit Handhabe 2 und Stö­ ßel 3 einstückig ausgeführtes Betätigungselement in Richtung der Betätigungsachse X1 längs verschieblich gelagert, deren Richtung mit der Stößelachse zusammenfällt. Auf dem Stößel 3 ist zwischen einer oberen Feder 4 und einer unteren Feder 5 eine Kontaktscheibe 6 eingespannt, die sich in Fig. 1 mit dem Betätigungselement in der oberen, unbetätigten Stellung be­ findet, in der sie im Innenraum angeordnete feststehende An­ schlußkontaktstücke A1, A2, A3 kontaktiert, von denen hier nur zwei sichtbar sind. Die Kontaktscheibe 6 ist in dieser Stellung an einem von der Innenwand des Schaltergehäuses 1 abstehenden Vorsprung 8 abgestützt. Durch Druck auf das Betä­ tigungselement 2, 3 verschiebt sich dieses mit der Kontakt­ scheibe 6 in Richtung der Bewegungsachse X1 in die untere Stellung gemäß Fig. 2, wobei zwischen den Anschlußkontakt­ stücken A1, A2, A3 eine Umschaltung gemäß einem Wechsler er­ folgt. Die Explosionsdarstellung gemäß Fig. 3 verdeutlicht die Lage der wesentlichen Komponenten des Drucktasters und ihren Zusammenbau. Das Betätigungselement mit seiner Handhabe 2 und seinem Stößel 3 ist oben gezeigt. Über den Stößel 3 ist zwi­ schen den beiden Federn 4, 5 die Kontaktscheibe 6 einge­ spannt. Die Kontaktscheibe ist durch Formschluß mit dem Stö­ ßel 3 und zu diesem und in Bezug auf die Bewegungsachse ver­ drehsicher sowie auf diesem längsverschieblich gelagert. Das Betätigungselement 2, 3 ist mit zwei zueinander diametral liegenden Schnapphaken 13 am Umfang versehen, die im montier­ ten Zustand in entsprechende Fenster 9 im Schaltergehäuse 1 verrastet sind. Hierdurch wird sichergestellt, daß sich das Betätigungselement 2, 3 in Bezug auf das Schaltergehäuse 1 nur in der Bewegungsachse X1 bewegen kann und jegliche Dre­ hung vermieden wird. Dies ist die Voraussetzung für eine ein­ wandfreie Kontaktgabe mit den Anschlußkontaktstücken A1, A2, A3, die von der Unterseite her in das Schaltergehäuse 1 ein­ geschoben und dann befestigt werden. Die drei Anschlußkon­ taktstücke A1, A2, A3 sind geometrisch gleich ausgeformt und um 120° versetzt angeordnet, wozu die Unterseite des Schal­ tergehäuses 1 mit entsprechend ausgebildeten Kammern 10 ver­ sehen ist, in denen die Anschlußkontaktstücke A1, A2, A3 nach Einführung gehalten werden. Die Anschlußkontaktstücke A1, A2, A3 sind U-förmig mit unterschiedlicher Schenkellänge ausge­ führt, wobei die längeren Schenkel L1, L2, L3 einen Aus­ schnitt aufweisen, durch den jeweils eine zur Basis des je­ weiligen Anschlußstücks A1, A2, A3 gerichtete erste Kontakt­ fläche 11 gebildet ist. Die kurzen Schenkel K1, K2, K3 weisen eine der ersten Kontaktfläche 11 zugewandte zweite Kontakt­ fläche 12 auf. Beide Kontaktflächen 11, 12 befinden sich dem­ nach in Bezug auf die Bewegungsachse X1 in unterschiedlichen Ebenen, jedoch zur Mittelachse X1 des Stößels 3 etwa gleich beabstandet, d. h. sie liegen praktisch auf dem Umfang eines Kreises, wie auch den Fig. 4 und 5 zu entnehmen ist.

Fig. 4 und 5 zeigen Schnittbilder des Drucktasters mit einer Draufsicht auf die Anschlußkontaktstücke A1, A2, A3 und die hierzu positionierte Kontaktscheibe 6 vor der Montage (siehe Fig. 4) und nach der Montage (siehe Fig. 5). Dabei sind die Schmalseiten der Schenkel L1, L2, L3, K1, K2, K3 der um 120° versetzten Anschlußkontaktstücke A1, A2, A3 ersichtlich. Die Kontaktscheibe 6 hat auf dem Stößel 3 einen formschlüssigen, festen Sitz. Sie ist mit einer solchen Kontur versehen, daß sie bei Einführung des Betätigungselements 2, 3 in das Schal­ tergehäuse 1 an den langen Schenkeln L1, L2, L3 der Anschluß­ kontaktstücke A1, A2, A3 vorbeigeführt werden kann. Dabei wird die untere Feder 5 komprimiert. In den den langen Schen­ keln L1, L2, L3 und dem kurzen Schenkel K1 zugewandten Berei­ chen weist die Kontaktscheibe 6 eine Außenkontur mit kleinem Außendurchmesser d1 auf. In den den kurzen Schenkeln K2, K3 zugewandten Bereichen hat die Kontaktscheibe einen solch gro­ ßen Außendurchmesser d2, daß hierdurch die Kontaktflächen 12 der kurzen Schenkel K2, K3 überdeckt werden. Der Vorsprung 8 liegt in der Draufsicht nach Fig. 4 zwischen den Schenkeln L3, K3. In den Bereich zwischen dem Vorsprung 8 und dem langen Schenkel L3 ragt die Kontaktscheibe 6 mit ihrer Nase 14 hin­ ein. Ausgehend von dieser Stellung wird das Betätigungsele­ ment 2, 3 mit der Kontaktscheibe 6 in die montierte Stellung gemäß Fig. 5 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht, so daß sich die Kontaktscheibe 6 mit ihrer Nase 14 an dem Vorsprung 8 abstützt und ihre Bereiche mit großem Außendurchmesser d2 die Kontaktflächen 11 der langen Schenkel L1, L2 kontaktieren. Diese Stellung entspricht der unbetätigten Stellung des Drucktasters, in der die unten angebrachte Feder 5 die Kon­ taktscheibe 6 gemäß Fig. 1 nach oben drückt. Hierbei bildet die Kontaktfläche 11 des langen Schenkels L1 in Verbindung mit der Kontaktfläche 11 des langen Schenkels L2 als gemein­ samen Pol einen Öffner und die Kontaktfläche 12 des kurzen Schenkels K3 mit der Kontaktfläche 12 des kurzen Schenkels K2 als gemeinsamen Pol einen Schließer. Ein Verdrehen des Betä­ tigungselements 2, 3 mit der Kontaktscheibe 6 innerhalb des Schaltergehäuses wird dadurch verhindert, daß die Schnappha­ ken 13 in den Fenstern 9 im Schaltergehäuse 1 einrasten, wo­ bei die erforderliche Längsverschieblichkeit gewährleistet ist. Beim Betätigen des Drucktasters wirkt die obere Feder 4. Sie ist progressiv ausgeführt, d. h. ihre Federkraft überwiegt gegenüber der unteren Feder 5 erst nach einem gewissen Betä­ tigungsweg, wodurch ein gewisser Vorlauf geschaffen wird. Der Öffnerkontakt L1, L2 öffnet also erst nach einem gewissen Be­ tätigungsweg des Betätigungselements 2, 3. Bei weiterer Betä­ tigung drückt die obere Feder 4 die Kontaktscheibe 6 bis zum Schließerkontakt K2, K3 und gleicht zusätzlich den Überhub aus bis das Schaltergehäuse 1 den Betätigungsweg des Betäti­ gungselements 2, 3 beschränkt. Die Kontaktierung mit den Kon­ taktflächen 11 erfolgt in der oberen Stellung durch die obere Kontaktoberfläche 16 der Kontaktscheibe 6 und mit den Kon­ taktflächen 12 in der unteren Stellung durch die untere Kon­ taktoberfläche 17 der Kontaktscheibe 6, wobei die obere 16 und untere Kontaktoberfläche 17 voneinander abgewandt liegen.

Zwischen den beiden Kontaktgaben ist der Strompfad doppelt unterbrochen, d. h. die drei Anschlußkontaktstücke A1, A2, A3 haben keine Verbindung zur Kontaktscheibe 6, wobei der Isola­ tionsabstand doppelt so groß wie der Betätigungsweg ist.

Für den Fall, daß beispielsweise die Öffnerkontakte L1, L2 verschweißen oder die obere Feder 4 gebrochen ist, ist beim erfindungsgemäßen Drucktaster eine Zwangsöffnung möglich. Hierzu ist der Stößel 3 mit einem Absatz 15 versehen, der bei Betätigung direkt auf die Kontaktscheibe 6 drückt und die Kontaktöffnung zwangsweise bewirkt.

Claims (5)

1. Drucktaster mit Wechslerfunktion, der ein Schaltergehäuse (1) aufweist, in dessen Innenraum ein Stößel (3) durch Betä­ tigung in der Bewegungsachse (X1) zwischen zwei Schaltposi­ tionen verschieblich ist, mit drei am Boden des Schalterge­ häuses (1) feststehenden Anschlußkontaktstücken (A1, A2, A3), die einen Öffnerkontakt, einen Schließerkontakt und einen Wurzelkontakt bilden, und mit einer durch den Stößel (3) be­ tätigbaren Kontaktscheibe (6), die in der ersten Schaltposi­ tion den Öffnerkontakt mit dem Wurzelkontakt elektrisch ver­ bindet und die in der zweiten Schaltposition den Schließer­ kontakt mit dem Wurzelkontakt elektrisch verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktscheibe (6) voneinander abgewandte Kontaktoberflächen (16, 17) auf­ weist, daß die Anschlußkontaktstücke (A1, A2, A3) jeweils zwei in Richtung der Bewegungsachse (X1) beabstandet liegende Kontaktflächen (11, 12) aufweisen, die den Öffnerkontakt, den Schließerkontakt und den Wurzelkontakt bilden, daß in der er­ sten Schaltposition die erste Kontaktoberfläche (16) den Öff­ nerkontakt mit dem Wurzelkontakt elektrisch verbindet und daß in der zweiten Schaltposition die zweite Kontaktoberfläche (17) den Schließerkontakt mit dem Wurzelkontakt elektrisch verbindet, wozu sich die Kontaktscheibe (6) zwischen den bei­ den Schaltpositionen im wesentlichen in Richtung der Bewe­ gungsachse (X1) bewegt.

2. Drucktaster nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kontaktscheibe (6) in Bezug auf die Bewegungsachse (X1) verdrehsicher mit dem Stößel (3) verbun­ den ist.

3. Drucktaster nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kontaktscheibe (6) in Bezug auf die Bewegungsachse (X1) längsverschieblich auf dem Stößel (3) gelagert ist.

4. Drucktaster nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktscheibe (6) zwischen zwei Federn (4, 5) eingespannt ist, von denen die erste (4) die Kontaktscheibe (6) in der ersten, unbetä­ tigten Schaltposition hält und die zweite (5) progressiv­ wirkende Feder die Kontaktscheibe (6) bei Betätigung in die zweite Schaltposition überführt.

5. Drucktaster nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (3) mit einem Absatz (15) versehen ist, der bei Betätigung direkt auf die Kontaktscheibe (6) wirkt.