DE2008322B2 - Drucktastenschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter mit einer beweglichen, die Deckelfläche eines Gehäuses bildenden, starren Betätigungsplatte, die durch Drücken bzw. Rückführfedern zwischen zwei Stellungen bezüglich des Gehäuses praktisch parallel verlagerbar und mit einem praktisch lotrecht zur Platte beweglichen Gleitstück wirkungsverbunden ist, das seinerseits für die Betätigung eines beweglichen Kontaktstückes vorgese- 3u hen ist, wobei die Rückführfedern, das Gleitstück und das Kontaktstück im Innern des Gehäuses angeordnet sind.

Schalter dieser Art, die momentanwirkende Drucktastschalter oder bistabile Unterbrecher oder Wende- ^r>"> schalter sein können, sind z. B. aus den DE-PSen 49 550 und 7 08 776 oder dem DE-Gbm 19 96 560 bekannt. Bei diesen Schaltern ist es schwierig, die Betätigungsplatte derart zu lagern, daß sie praktisch parallel verlagerbar is*, und beim Drücken auf w irgendeinen Punkt ihrer Außenfläche das Gleitstück in stets gleicher Weise zu bewegen vermag. Bei strenger Parallelführung der Platte mit Hilfe von genau aneinander gleitenden Führungsteilen hat ein außermittiges Drücken der Betätigungsplatte oft ein Verklem- ""> men der Führungsteile zur Folge. Ist hingegen die Betätigungsplatte »schwimmend« z. B. auf der einen Endwindung einer Schraubendruckfeder gelagert, so wird die Betätigungsplatte durch außermittiges Drükken in eine Schräglage gebracht, wobei die Wirkung auf das Gleitstück unter Umständen anders wird als es bei paralleler Verlagerung der Platte der Fall wäre. Somit sind die Funktionsbedingungen der bekannten Ausführungen dieser Schalter nicht unabhängig von der jeweiligen Lage des Druckangriffspunktes auf der Außenseite der Betätigungsplatte, was in manchen Fällen unerwünscht und nachteilig ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrischen Schalter der eingangs genannten Art auf verhältnismäßig einfache Weise so auszugestalten, daß unabhängig von der jeweiligen Lage des Druckangriffspunktes auf der Außenseite der Betätigungsplatte diese sich stets praktisch parallel verlagert und die Funktionsbedingungen des Schalters stets die gleichen bleiben.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst daß bei einem Schalter der eingangs genannten Art die Betätigungsplatte an um den Mittelpunkt der Platte herumliegenden Stellen auf im Gehäuse schwenkbar gelagerten Hebeln abgestützt ist, deren gegen die Schaltermitte zusammenlaufenden Enden mit dem Gleitstück verbunden sind.

Bei dieser Ausbildung des Schalters sorgen die im Gehäuse schwenkbar gelagerten Hebel dafür, daß die Betätigungsplatte bei ihrer Verlagerung durch eine von außen aufgebrachte Drückkraft oder durch die Rückführfeder stets die gleiche Orientierung beibehält, d. h. keine Schwenkung erfährt, selbst dann, wenn die Betätigungskraft außermittig angreift. Die Hebel bewirken also eine Parallelführung der Betätigungsplalte. Bei einem außermittigen Kraftangriff verteilt sich die Belastung zwar ungleich auf die verschiedenen Hebel, aber diese werden wegen ihrer Verbindung mit dem Gleitstück trotzdem in gleicher Weise geschwenkt. Da Gleitführungen entfallen, ist ein Verklemmen infolge eines außermittigen Kraftangriffs ausgeschlossen.

Es sind zwar elektrische Schalter bekannt (DE-AS 11 73 962), bei denen eine bewegliche, die Deckelfläche eines Gehäuses bildende Betätigungsplatte mit Hilfe von zwei einander gegenüberliegenden, im Gehäuse schwenkbar gelagerten Hebeln mit dem Schaltermechanismus verbunden ist, doch handelt es sich dabei nicht um eine praktisch parallel verlagerbare sondern um eine als Wippe ausgebildete Betätigungsplatte, die um eine zu ihr parallel verlaufende Achse kippbar "ist, und die gegen die Schaltermitte zusammenlaufenden Enden der Hebel sind nicht mit einem praktisch lotrecht zur Betätigungsptatie beweglichen Gleitstück verbunden, sondern arbeiten mit einem schwenkbaren Wippenglied zusammen.

Der erfindungsgemäße Schaller kann zweckmäßig so ausgebildet sein, daß die BetätigungsplaUe am Ende ihres Druckhubes an einer Anschlagfläche oder an einer Mehrzahl vorspringender Ansätze des Schaltergehauses und am Ende ihres Rückstellhubes entlang ihrem Umfang an einem entsprechenden Rand des Schaltergehäuses zum Anliegen kommt. Die innere Fläche der Betätigungsplatte, mit welcher Fläche die im Gehäuse schwenkbar gelagerten Hebel gleitend in Berührung stehen, kann flach sein. Wenn die Hebel je zweiarmig sind, d. h. durch ein zwischen ihren Enden liegendes Gelenk im Gehäuse gelagert sind und mit ihrem außenliegenden Ende mit der Betätigungsplatte in Berührung stehen, erfolgen jeweils synchrone Bewegungen des Gleitstückes und der Betätigungsplatte in entgegengesetzten Richtungen. Wenn hingegen die Hebel je einarmig sind, d. h. mit ihrem außenliegenden

Ende durch ein Gelenk im Gehäuse gelagert sind und mittels einer zwischen den Hebelenden liegenden Partie mit der Betätigungsplatte in Berührung stehen, erfolgen jeweils synchrone Bewegungen des Gleitstückes und der Betätigungsplatte in der gleichen Richtung.

In der nachfolgenden Beschreibung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine Längsschnittdarstellung eines bistabilen elektrischen Schalters, wobei der Schnitt entlang einer durch den Mittelpunkt einer Betätigungsplatte gehenden und zur Betätigungsplatte lotrechten Achse und rechtwinkelig zur Achse einer Kontaktwippe verläuft,

F i g. 2 eine Q-Jcrsshniitdari'el.liing des Schalters der Fig. 1, wobei der Schnitt entlang der Linie 11-11 in F i g. 1 verläuft,

Fig.3 eine axiale Längsschnittdarstellung des gleichen Schalters, wobei der Schnitt entlang zweier einander diametral gegenüberliegender Hebel des Schalters längs der Linie 111 -111 in F i g. 4 verlauf t,

F i g. 4 eine Ansicht des Schalters von oben in F i g. 3, wobei die Betätigungsplatte zwecks deutlicherer Veranschaulichung entfernt ist,

F i g. 5, 6, 7, 8, 9 und 9A voneinander getrennt dargestellte Einzelteile des Schalters der Fig I bis 4,

Fig. 10,11 und 12 die in Fig. 5 bis 9A gezeigten Teile in drei verschiedenen Betriebsstellungen,

Fig. 13 eine axiale Längsschnittdarstellung eines momentanwirkenden Drucktastenschalters, bei welchem die Anordnung der durch die Betätigungsplatte betätigten Hebel aerjenigen des Schalters nach den F i g. 1 bis 4 etwa gleich ist,

Fig. 14 eine Querschnittdarstellung des unteren Bereiches des Schalters der F i g. 13,

Fig. 15 eine axiale Längsschnittdarstellung eines anderen momentanwirkenden Drucktastenschalters mit geänderter Anordnung der durch die Betätigungsplatte betätigten Hebel, wobei der Schnitt entlang der Linie /4-/4 in Fig. 16 verläuft,und

Fig. 16 eine Ansicht des Schalters der Fig. 15 von oben, bei abgenommener Betätigungsplatte.

In dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 1 bis 12 kann das Schaltergehäuse «.war einstückig aus Kunststoff ausgebildet sein. Nachfolgend wird jedoch zwecks Erzielung einer größeren Klarheit der Schalter mit einem zwei zusammengefügte Teile A und B aufweisenden Schaltergehäuse beschrieben. Der Schaltergehäuseteil A dient dabei zur Halterung einer quadratischen Betätigungsplatte P sowie von Hebeln L, während der Schaltergehäuseteil B einen Betätigungsmechanismus für eine Wippe 17 trägt. Der Schaitergehäuseteil B besitzt eine rechteckige Wannenform und weist an seinen Enden ,Bi fensterförmige öffnungen auf.

Wie F i g. 3 und 4 zeigen, weist der Gehäuseteil A an seiner Außenfläche vier sich von den Gehäuseecken gegen die Schaltermitte erstreckende Nuten 1 auf, in denen je ein Hebel L angeordnet isi. Jeder Hebel L ist um eine untere Knate von seitlichen Fingern 3, die jeweils in einen Schlitz 4 des Gehäuses eingreifen, kippbar gelagert. Auf seiner unteren Seite trägt jeder Hebel L einen Haken 5, der eine Partie 2 des Gehäuseteils A untergreift. Die Beiätigungsplatte P ist an einander gegenüberliegenden Seitenkanten je mit einem kleinen Ansatz 6 (Fig. 1) versehen, der seinerseits eine äußere Verdickung 6a aufweist, während die Ränder 7 des Gehäuseteils A, zwischen denen die Betätigungsplatte P gleitet, je an ihrem Oberteil einen Anschlagvorsprung Ta aufweisen, um ein ungewolltes Lösen der Betätigungsplatte P vom Gehäuseteil A zu verhindern. Die Ansätze 6 mit ihren Verdickungen 6a sind jedoch derart elastisch nachgiebig, daß die Betätigungsplatte P unter Ausübung einer erhöhten Kraft in ihre Einbaustellung gedrückt und nötigenfalls wieder außer Eingriff mit dem Gehäuseteil A gebracht wird. Bei Ausübung einer Druckkraft auf die Platte ^verschiebt sich diese praktisch parallel aus ihrer in F i g. 3 dargestellten Lage, in welcher sie nur mit den

ίο äußeren Enden von Hebelarmen L\ der Hebel L in Berührung steht, in ihre in der F i g. 1 dargestellte Lage, in welcher sie auf ebenen Stirnflächen 8 des Gehäuseteiles A zum Anliegen kommt Während ihrer praktisch parallelen Verschiebung wirkt die Platte P gleichzeitig auf die Hebelarme L\ aller Hebel L, so daß die Hebel L um ihre Schwenkachsen 3 derart geschwenkt werden, daß die Enden ihrer Hebelarme Li sich in einer der Bewegungsrichtung der Betätigungsplatte P entgegengesetzten Richtung bewegen.

>o Die vier Enden der Hebelarme Li (F i g. 3 und 4) halten zwischen sich ein Gleitstück C, indem die genannten Enden in eine verengte Partie zwischen einem breiteren Kopf G und einem haubenförmigen Teil Ci des Gleitstückes C eingreifen. In geeigneten

2ί Öffnungen von Seitenwänden des haubenförmigen Gleitstückteiles Ci ist ein Querbolzen 9 angeordnet, dessen seitlich herausragende Enden in Führungsschlitzen 10 (Fig. 1) zweier seitlicher Flügel 11 in Richtung der Achse A'-Xdes Schalters gleitend geführt sind.

in Die axialen Bewegungen des Gleitstückes Cbetäligen über einen Betätigungsmechanismus eine Wippe 17, die an einem ihrer Enden ein bewegliches Kontaktstück 18 trägt. Dieser Betätigungsmechanismus ist in den Fig. 5 bis 9A in seinen Einzelteilen dargestellt.

ii Die Fig.9 und 9A zeigen eine Schnittdarstellung bzw. eine Endansicht eines im Querschnitt U-förmigen Metallstückes D, innerhalb welchem die Wippe 17 ihre Bewegungen ausführt. Die zwei Flügel 11 des Stückes D weisen die Schlitze 10 zur Führung der Enden des

4" Querbolzens 8 des Gleiistückes Cauf. Die Flügel 11 sind ferner mit Kerben 12 zur schwenkbaren Lagerung der Wippe 17 versehen. Das Stück D weist ferner seitliche Führungen 13 zur Führung des anderen Endes der Wippe 17 auf, wobei gewinkelte Enden 13a die

·'> Kippbewegung der Wippe 17 nach oben beschränken. Der zwischen den Flügeln 11 liegende Verbindungsteil 14 des U-förmigen Metallstückes D ist am Boden des Gehäuses B mittels nicht gezeigter Schrauben befestigt, die durch öffnungen 15 (Fig. 2) in seitlich flachgelegten

in Lappen 16 des Stückes D hindurchgehen.

Die Wippe 17 (Fig. 7 und 8) besitzt die Form eines Plättchens, das an einem seiner Enden das Kontaktstück 18 fägt, das ein- oder zweiseitig sein kann. Die Wippe 17 weist öffnungen 19a und \%b für den Durchgang von

>"> Schenkeln 25a und 25£> eines Ankers 25 (Fig.6), einen ausgekröpften Finger 20 sowie zwei messerförmige Vorsprünge 21 auf, die mit ihren Schneiden in den Kerben 12 des Stückes D schwenkbar abgestützt sind. Nach dem Einsetzen der Messer 21 der Wippe 17 in den

"■ Kerben 12 des Metallstückes D wird eine etwa omegaförmige Feder 24 (F i g. 8) zwischen dem anderen Ende der Wippe 17 und einem Widerlager 23 der Flügel 26 (F i g. 2) eingefügt. Die Feder 24 drückt die Messer 21 de- Wippe 17 in die Kerben 12, wodurch ein guter ' elektrischer Kontakt erzielt und die Wippe 17 in die eine oder andere ihrer Grenzstellungen gezwungen wird.

Der Anker 25 ist bei 26 (F i g. 6) am Querzapfen 9 des Gleitstückes C eelenkie eelaeert und über eine

Schraubenfeder 27 (Fig. 10) mit dem Finger 20 der Wippe 17 verbunden, wobei die Feder 27 zwischen der öffnung 28 des Ankers 25 und dem Ende 20' des Fingers 20 gespannt ist. Die Enden der Schenkel 25a und 25Zj des Ankers 25 weisen an ihren inneren Flächen Vorsprünge 29a und 290 auf, die, nachdem das betreffende Schenkelende in die eine bzw. die andere der öffnungen 19a, 196 der Wippe 17 eingedrungen ist, an der Wippe 17 angreifen können und dabei zum Kippen der Wippe 17 dienen. iu

Die Fig. 10 bis 12 zeigen die Funktionsweise des Betätigungsmechanismus des Schalters. In der Stellung der Fig. 10 hat der von der Feder 27 gezogene Anker 25 den Querbolzen 9 bis zum Grund der Schlitze 10 gezogen. Beim Drücken der Betätigungspiatie P zieht ib das Gleitstück Cden Anker 25 nach oben, wobei zufolge der nach rechts geschwenkten Lage der Wippe 17 der Vorsprung 29a des Ankers 25 den Rand der öffnung 19a der Wippe 17 ergreift, um letztere zu kippen, während der Vorsprung 290 frei durch die Öffnung 196 hindurchtritt, da der Anker 25 zufolge des Eingriffs seines Vorsprungs 29a an der Wippe noch in seiner nach rechts geschwenkten Lage gehalten wird. Nach erfolgtem Umkippen der Wippe 17 gelangen die Teile in ihre in Fig. 11 dargestellte Lage. In Fig. 11 befinden sich die Enden des Querzapfens 9 im oberen Bereich der Schlitze 10 und die Wirkungslinie 2O'-28 der Zugkraft der Feder 27 verläuft links von der Schwenkachse der Wippe 17 in den Kerben 12 derart, daß, sobaid die auf das Gleitstück C wirkende Zugkraft verschwindet und 3<> der Vorsprung 29a die Wippe 17 freigibt, der A>nker 25 nach links gekippt und nach unten gezogen wird, wobei der Vorsprung 29£>des rechten Schenkels des Ankers 25 unter den Rand der öffnung 19Z) der Wippe 17 gleitet (Fig. 12), um mit dem letzterwähnten Rand in Eingriff S5 zu kommen, wenn die nächste Druckbetätigung der Betätigungsplatte Perfolgt.

Die festen Kontaktstücke 31 und 31! (Fig. 1), mit welchen das bewegliche Kontaktstück 18 der Wippe 17 zusammenwirkt, sind durch elektrisch leitende Lamellen ·»·> 31a getragen, die an nicht gezeigten, in öffnungen 32 des Gehäuses B angeordneten Klemmen befestigt sind. Die Eingangsklemme ist in einer der öffnungen 15 befestigt, wobei diese Klemme die nicht gezeigte Schraube zur Befestigung des Lappens 16 am *> Gehäuseteil B aufweist und somit in bestem elektrischen Kontakt sowohl mit dem Metallstück DaIs auch mit der Wippe 17 steht.

Die F i g. 13 und 14 zeigen einen momentanwirkenden Drucktastenschalter. Das Gehäuse kann einstückig sein, ™ wird aber der Deutlichkeit wegen im folgenden als aus zwei Teilen A' und B' bestehend betrachtet. Der Gehäuseteil A', die darin untergebrachten Hebel und ihre Arbeitsweise sind praktisch gleich wie bei dem Schalter gemäß den Fig. 1 bis 12 und brauchen hier nicht weiter beschrieben werden. Ein Gleitstück C" nimmt die inneren Enden der Hebel im Gehäuseteil A zwischen Flanschen 33 auf und steht über eint Verlängerung 34 nach unten und einen Zapfen 35 mil einer elastisch biegsamen Lamelle 36 in Gelenkverbindung. Die Lamelle 36 ist an einem ihrer Enden durch eine Schraubenklemme 37 im Gehäuseteil B' befestigl und trägt an ihrem anderen Ende ein bewegliches Kontaktstück 38. Der Zapfen 35 ist derart angeordnet daß das Gleitstück C" praktisch entlang der Achse X-X hin- und herbeweglich ist. Ein festes Kontaktstück 31 wird durch eine elektrisch leitende Lamelle 31i getragen, die an einer Klemme 39 befestigt ist. Bei jedem Drücken der nicht dargestellten Betätigungsplatte wird die Lamelle 36 zwecks Schließung des Kontaktes nach oben gebogen und kehrl nachher in ihre Ruhestellung zurück.

Die Fig. 15 und 16 zeigen eine geänderte Ausführung der Hebel. Jeder Hebel //ist an seinem äußeren Ende 40 gelenkig am Gehäuseteil A gelagert. Der Druck der Etetätigungsplatte P wirkt auf jeden Hebel L' in einer 21wischenstelle seiner Länge, z. B. in einer Knickstelle 41. Eine Druckbewegung der Platte P bewirkt eine •axiale Bewegung eines Gleitstückes C" in der gleicher Richtung. Im Falle eines bistabilen Schalters müßten natürlich der Anker und die Wippe dieser Bewegungsumkehrung entsprechend angepaßt werden. Im Falle eines momentanwirkenden Drucktastenschalters kann dieser Schalter eine äußerst flache Form erhalten, da alle Organe in einem sehr flachen quadratischer Gehäuse untergebracht werden können, wie Fig. 15 zeigt. Das Gleitstück C" ist mit einer an einer Klemme iVbefes! igten, elastisch biegsamen Lamelle 42 gelenkig verbunden, deren freies Ende ein bewegliches Kontaktstück 43 trägt, das mit einem mit einer anderen Klemme U' verbundenen festen Kontaktstück 44 zusammenwirkt. In Fig. 15 sind die beiden Klemmen Uund U'zui Erleichterung des Verständnisses etwa in der Schnittebene der Zeichnung dargestellt, obwohl sie ir Wirklichkeit wie in F i g. 16 gezeigt angeordnet sind.

In allen beschriebenen Ausführungsformen des Schalters ist die Einwirkung auf das bewegliche Kontaktstück unabhängig vom Ort, wo der Betätigungsdruck auf die Betätigungsplatte ausgeübt wird, und unabhängig davon, ob der Kontakt des Schalters offer oder geschlossen ist.

Das Gehäuse kann jeweils entweder an einer Wand oder in einem Kasten mittels durch die öffnungen 30 (Fig. 2 und 14) geführter Schrauben oder mittels Klauen oder Haken befestigt werden, deren Fuß ir seitlichen Ausnehmungen 30a des Gehäuses untergebracht ist und deren Spreizweite mit Schraube und Mutter einstellbar ist. Sämtliche gezeigten Ausführungsformen des Schalters besitzen übrigens Schaltergehäuse, die ohne Verwendung komplexer Preß- odei Gießformen einstückig hergestellt werden können.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Schalter mit einer beweglichen, die Deckelfläche eines Gehäuses bildenden, starren Betätigungsplatte, die durch Drücken bzw. Rückführen zwischen zwei Stellungen bezüglich des Gehäuses praktisch parallel verlagerbar und mit einem praktisch lotrecht zur Platte beweglichen Gleitstück wirkungsverbunden ist, das seinerseits für die Betätigung eines beweglichen Kontaktstückes vorgesehen ist, wobei die Rückführfedern, das Gleitstück und das Kontaktstück im Innern des Gehäuses angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsplatte (P) an um den Mittelpunkt der Platte herumliegenden Stellen auf im Gehäuse (A, B) schwenkbar gelagerten Hebeln (L) abgestützt ist, deren gegen die Schaltermitte zusammenlaufende Enden (L^ mit dem Gleitstück (C) verbunden sind.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitstück (C) einen in Führungsschlitze (10) seitlicher Flügel (11) eines im Gehäuse (B) befestigten Metallstückes (D) eingreifende Querzapfen (9) aufweist.

3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel (L) zweiarmig sind und die Platte (P) jeweils an ihren äußeren Randpartien berühren, und daß das Gleitstück (C) über einen an ihm hängend angeordneten Anker (25) mit einer das Kontaktstück (18) tragenden Wippe (17) in Verbindung steht.

4. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel (L') ein- oder zweiarmig sind und das Gleitstück (C'; C") mit einer beweglichen Lamelle (36; 42) verbunden ist, die mit einem ihrer Enden im Gehäuse (A, B') befestigt ist und an ihrem andern Ende das bewegliche Kontaktstück (38; 43) trägt.