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Kennwort: Tastschalter Schalter, insbesondere Tastschalter Die Erfindung
bezieht sich auf einen Schalter, insbesondere Tastschalter, mit einem federbelasteten
Betätigungsglied, das iber ein schwenkbares, eine Spitze aufweisendes Zwischenglied
auf eine, mit einer Verzahnung versehene Schaltwippe einwirkt.
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Bei einer bekannten Ausführungsform eines solchen Schalters ist das
Betätigungsglied als geradlinig bewegbarer Körper ausgebildet und das schwenkbar
mit ihm verbundene Zwischenglied -hat die Form eines mit einer Spitze versehenen
langen Stiftes.
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-Beim bestimmungsgemäßen Cebrauch dieses bekannten Schalters kornmt
beim geradlinigen Bewegen des etätigungsgliedes die Spitze des Stiftes zunächst
auf der einen Flanke einer dachkantprismaartigen Verzahnung zur Anlage. Bei der
Weiterbewegung des Betätigungsgliedes bewegt sich die Spitze des Stiftes auf der
Flanke entlang, bis sie auf einen Anschlag auftrifft. Es wird dann die Schaltwippe
von einer Anschlagstellung in die andere überfiihrt. Eine solche Ausführungsform
eines Schalters, insbesondere Tastschalters, bedingt verhältnismäßig große Schaltwege
und zwar sowohl des Betätigungsgliedes als auch der Schaltwippe. Dadurch kann diese
Ausführungsform nur bei solchen Schaltern Benutzung finden, bei denen es keine Schwierigkeiten
bereitet, die langen Schaltwege von L3etätigunc3sglied und Schaltwippe einzuhalten,
was jedoch bei der MeEIrzahl der han(lelsüblichen Schalter nicht der Fall ist.
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Es ist ferner ein Tastschalter bekannt, bei dem ein Betätigungsorgan
durch Tasten ein Schrittschaltwerk betätigt. Dadurch wird eine Walze schrittweise
bewegt und durch deren Nocken Kontakte geöffnet oder geschlossen. Derartige Tastschalter
sind verhältnismäßig aufwendig in ihrem Aufbau.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Schalter der eingangs näher
gekennzeichneten Art so zu gestalten, daß zum Überführen der Schaltwippe von ihrer
einen Endlage in die andere sowohl der Schaltweg des Betätigungsgliedes als auch
der der Schaltwippe auf ein Minimum herabgesetzt wird. Dieses Ziel ist erfindungsgemäß
im wesentlichen dadurch erreicht, daß das als Schaltnocken ausgebildete Zwischenglied
einen Anschlag aufweist, der schon zu Beginn der Bewegung des Schaltnockens auf
einen Gegenanschlag der Schaltwippe einwirkt, wodurch ein Verschwenken des Schaltnockens
bis zur Anlage seiner Schaltspitze an einer Seitenflanke der Verzahnung der Schaltwippe
herbeiffihrbar ist, wobei die Anlagestelle im Abstand von der Drehachse der Schaltwippe
liegt. Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung eines Schalters wird beim Niederdrücken
des BetäLigungsgliedes schon nach einem sehr kurzen Weg der Anschlag des Schaltnockens
mit dem Gegenanschlag der Schaltwippe in nirkverhindung gebracht. Ilierdurch kippt
der Schalulocken zur Seite und legt sich mit seiner Spitze an eine Seitenflanke
der Verzahnung der Schaltwippe an. Hierdurch wird die von außen her auf das BetStigunysglied
einwirkende Kraft in eine nich-Lung CleleitE-, die zwischen dem Gegenanschlag und
der Anlagestelle ^1 cler Seitenflanke liegt. Der Angriffspunkt dieser lvraSX ist
also zum Unschalten der Schaltwippe besonders ginstig, weil er weit außerhalb des
Drehpunktes der Schaltwippe
liegt. Man hat es dabei bei verschiedenen
Aus führungs formen des erfindungsgemäßen Schalters zusätzlich in der Hand, den
Abstand zwischen der Drehachse der Schaltwippe und der Anlagestelle der Spitze des
Schaltnockens an der Seitenflanke der Verzahnung zu variieren. Auf diese Weise kann
man unterschiedliche Dreharme zur Erzeugung eines unterschiedlichen Drehmomentes
erzielen und damit eine Anpassung an die jeweils vorhandenen Verhältnisse im Schalter
herbeiführen.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Schaltnocken
als einstUckiger, aus einem isolierenden Werkstoff gefertigter Körper ausgebildet,
der schwenkbar am Betätigungsglied des Schalters gelagert ist. Anschlag und Schaltspitze
bilden somit den Bestandteil eines'einteiligen Schaltnockens, Ein derartiger einteiliger
Schaltnocken ist wohlfeil zu fertigen und kann in einfacher Weise, z.B. huber eine
Lagerbrücke, am Betätigungsglied angebracht werden.
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Dem Gegenanschlag der Schaltwippe ist zweckmäßig jeweils ein Aufnahmeraum
nachgeschaltet, in dem in der Endlage des Schaltnockens dessen Anschlag zu liegen
kommt. Auch empfiehlt es sich, die Schaltwippe als einstückigen, aus isolierendem
Werkstoff gefertigten Körper herzustellen.
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Auf der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen
dargestellt und zwar zeigen Fig. 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten
Tasters, Fig. 2 einen Schnitt durch den Taster nach der Linie II-II der Fig. 1,
Fig.
3 einen Schnitt durch den Taster nach der Linie 111-111 der Fig. 1, Fig. 4 in Seitenansicht
eine Zweierkombination von erfindungsgemäßen Tastern und Fig. 5 einen Schnitt durch
eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Tasters, teilweise
weggebrochen.
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Es sei zunächst erwähnt, daß in den Figuren 1 bis 3 der Zeichnung
nur diejenigen Teile eines Tasters dargestellt sind, die für die Erläuterung der
Erfindung Bedeutung haben. So sind die elektrischen Anschlüsse und die Kabelzuleitungen
hierfür der Einfachheit halber fortgelassen. Das Anschließen der Zuleitungen kann
im übrigen in bekannter Weise erfolgen. Auch das Gehäuse des Tasters ist nur bruchstückweise
wiedergegeben. Im übrigen kann das Gehäuse einen an sich bekannten Aufbau haben.
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Der in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Taster weist ein generell
mit 5 bezeichnetes Betätigungsglied auf, das als einseitiger, hei 49 gelagerter
Schalthebel ausgebildet ist. Die Achse 49, um die das Betätigungsglied 5 geschwenkt
werden kann, ist in der einen Seitenwand 19 des aus isolierendem Werkstoff gefertigten
Gehäuses gelagert. Etwa in der Mitte des Betätigungsgliedes 5 ist ein Lager 6 für
einen Schaltnocken 7 untergebracht. Im gewählten Ausführungsbeispiel ist als Lager
6 ein im Querschnitt U-förmiger Bügel vorgesehen, dessen Schenkel eine Achse lo
für den Schaltnocken 7 tragen. Der Schaltnocken
7 ist um die Achse
lo schwenkbar und steht unter Belastung einer generell mit 11 bezeichneten Feder,
die so ausgebildet und angeordnet ist, daß sie den Schaltnocken 7 immer in der in
Fig. 1 wiedergegebenen Mittelstellung hält.
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Die Feder 11 hat eine mittige Abkröpfung 12 und ist mit ihrem Mittelteil
in einer sacklochartigen Ausnehmung 15 des Schaltnockens 7 untergebracht. Die sacklochartige
Ausnehmung 15 geht nach beiden Seiten hin in je einen Schlitz 16 über, durch den
die Schenkel der Feder 11 nach außen ragen. Die freien Enden der Feder 11 sind bei
14 abgewinkelt (Fig. 3). Die Abwinklungen stützen sich an Begrenzungswandungen von
Ausnehmungen 13 an der Unterseite des Betätigungsgliedes 5 ab.
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Die generell mit 9 bezeichnete Schaltwippe ist schwenkbar auf einer
Achse 25 gelagert, deren rückwärtiges Ende in der Seitenwänd 19 des Gehäuses festgelegt
ist. Nicht näher bezeichnete, an sich bekannte Mittel sind auf der Achse 15 angebracht,
um einmal einen Abstand zur Seitenwand 19 zu erzielen und zum anderen, um ein Abziehen
der Schaltwippe 9 von der Achse 25 zu verhindern.
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Die Schaltwippe 9 ist als einstückiger Isolierkörper ausgebildet,
der in Richtung auf den Schaltnocken 7 eine Verbreiterung 18 aufweist, deren Stirnfläche
eine generell mit 8 bezeichnete Verzahnung trägt. Die Verzahnung 8 weist einen mittleren
Bereich auf, der im Querschnitt gesehen als Dachkantprisma ausgebildet ist. Zu beiden
Seiten des Dachkantprismas ist eine etwa senkrecht dazu stehende Seitenflanke 44
angebracht. Der Grund der Seitenflanke ist mit 45 bezeichnet. Hier stößt die Seitenflanke
44 jeweils mit der nicht näher bezeichneten Flanke des Dachkantprismas zusammen.
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Die Schaltwippe 9 weist ferner, etwa am Ende der Verbreiterung 18
liegend, je einen Gegenanschlag 43 auf, der mit einem Anschlag 42 des Schaltnockens
7 zusammenwirkt. Aus der Fig. 1 der Zeichnung ist ersichtlich, daß zwischen Anschlag
42 und Gegenanschlag 43 nur ein kleiner Spalt vorgesehen ist, so daß die beiden
Teile schon nach einer kurzen Bewegung des Betätigungsgliedes 5 zusammenwirken und
ein Verschwenken des Schaltnockens 7 bewerkstelligen. Nachzutragen bleibt noch,
daß die Schaltspitze des Schaltnockens 7 mit 27 bezeichnet ist.
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Die Verbreiterung 18 der Schaltwippe 9 geht in Richtung auf einen
Boden 41 des Gehäuses in einen mittig zur Verbreiterung 18 liegenden Arm 17 über,
der eine sacklochartige Bohrung 20 aufweist, die in Richtung zum Boden 41 hin offen
ist und eine Schraubenfeder 21 aufnimmt, deren eines Ende sich am Grund der sacklochartigen
Bohrung 20 abstützt, während ihr anderes Ende eine Kugel 22 belastet, die ihrerseits
auf eine Kontaktwippe 23 einwirkt. Die Kontaktwippe 23 ist auf einer Schneide 24
gelagert, die mit nicht näher bezeichneten Mitteln am Boden 41 des Gehäuses befestigt
ist. Die Bewegung der Schaltwippe 9 wird durch zwei Anschläge 26 begrenzt, die im
Ausführungsbeispiel als Stifte ausgebildet und in der Seitenwand 19 befestigt sind.
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Die Kontaktwippe 23 hat ihrerseits in bekannter Weise einen Kontakt
48 und kann zwischen zwei Stiften 47 verschwenkt werden, die wiederum in der Seitenwand
19 fest angebracht sind.
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Nachzutragen bleibt noch, daß das Betätigungsglied 5 unter der Einwirkung
einer Feder 28 steht, die bestrebt ist, das Betätigungsglied 5 gegen einen Anschlag
29 an der Seitenwand 19 zu drücken, d.h. die Feder 28 ist bestrebt, das Betätigungsglied
5 in der in Fig. 1 dargestellten Lage zu halten.
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Die Wirkungsweise des Tasters nach den Fig. 1 bis 3 der Zeichnung
ist wie folgt: Wenn das Betätigungsglied 5 von Hand aus um die Achse 49 als Drehachse
nach unten gedrückt wird, dann kommt schon nach kurzem Schaltweg der Anschlag 42
des Schaltnockens 7 mit dem Gegenanschlag 43 der Schaltwippe 9 in Wirkverbindung.
Durch dieses Zusammenwirken kippt der schwenkbar gelagerte Schaltnocken 7 zur Seite
mit dem Erfolg, daß seine Schaltspitze 27 sich an die Seitenflanke 44 der Schaltwippe
9 anlegt. Hierdurch wird die auf das Betätigungsglied 5 ausgeübte Kraft in eine
Richtung geleitet, die zwischen der Seitenflanke 44 und dem Gegenanschlag 43 liegt,
d.h. die Kraft greift in einem Punkt an, der deshalb zum Umschalten der Schaltwippe
9 besonders günstig liegt, weil er sich in einem verhältnismäßig großen Abstand
von der Achse 25 der Schaltwippe 9 befindet.
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Ist die Umschaltbewegung der Schaltwippe 9 eingeleitet, dann hebt
sich der Anschlag 42 des Schaltnockens 7 vom Gegenanschlag 43 der Schaltwippe 9
ab, so daß nunmehr die Schaltspitze 27, die inzwischen bis zum Grund 45 gewandett
ist, den restlichen Umschaltvorgang übernehmen kann und zwar so lange, bis die Schaltwippe
9 ihren Übertotpunkt überschritten hat. Durch die Vorspannung der Feder 21, die
die Kugel 22 belastet, erfolgt dann schließlich das Überspringen in die andere Endlage,
die durch den zweiten Anschlag 26 begrenzt ist. Der gleiche Vorgang wiederholt sich
beim nochmaligen Niederdrücken des Betätigungsgliedes 5, allerdings diesmal von
der anderen Seite der Schaltwippe 9 her. Wie dargelegt, wird somit eine im wesentlichen
geradlinige Bewegung des Betätigungsgliedes in eine Hin- und Herbewegung der 5ch.tltwippe
9 umgewandelt.
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Bei der Ausführungsform nach der Fig. 5 der Zeichnung haben die Teile
des Tasters, die für die Umleitung der Kraft von dem Betätigungsglied 5 über den
Schaltnocken 7 zur Schaltwippe 9 maßgebend sind, im wesentlichen den gleichen Aufbau
wie nach den Fig. 1 bis 3, so daß auf die sich darauf beziehenden Ausführungen verwiesen
werden kann. Auf das schmale Betätigungsgliei 5 ist jedoch nunmehr ein groß flächi
ges weiteres Betätigungsglied 30 aufgesteckt worden, so daß nunmehr zwei miteinander
verbundene und gemeinsam schwenkbare Betätigungsglieder 30 vorhanden sind, von denen
das großflächige außen liegt. Zur Verbindung der beiden Betätigungsglieder sind
an der Unterseite des großflächigen Betätigungsgliedes 30 Zapfen 31 angeformt, die
in angepaßte Bohrungen 32 des schmalen Betätigungsgliedes 5 klemmend eingreifen.
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Das Betätigungsglied 5 nimmt wiederum die Achse lo für den Schaltnocken
7 auf. Auch ist der Schaltnocken 7 wiederum durch eine Feder 11 belastet, jedoch
liegen die Enden der Feder 11 abweichend vom erstgenannten Ausführungsbeispiel nunmehr
an Schneiden 35 an, die an der Unterseite des Betätigungsgliedes 3c vorgesehen sind.
Wie die Fig. 5 zeigt, haben die Schneiden 35 unterschiedliche Längen, derart, daß
bei der geneigten Normalstellung des Betätigungsgliedes 30 die Schenkel der Feder
11 etwa waagerecht liegen. Auf diese Weise wird die gewünschte Mittelstellung des
Schaltnockens 7 erreicht.
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Die Fig. 5 zeigt ferner, daß das innenliegende schmale Betätigungsglied
5 eine armartige Verlängerung 38 aufweist, welche eine Ausnehmung 37 eines Tragringes
34 durchgreift. Das durch die Ausnehmung 37 hindurchgreifende freie Ende der Verlängerung
38 ist zu einem Haken 50 umgebogen, der sich an der Unterseite des
Tragringes
34 abstützen kann und somit die nach außen gerichtete Bewegung des Betätigungsgliedes
5, das ja unter der Einwirkung der Belastungsfeder 28 steht, begrenzt. Im gewählten
Ausführungsbeispiel sind die Enden der Feder 28 in Lagerstellen 39 untergebracht,
die einmal im Tragring 34 und zum anderen an der Unterseite des außenliegenden großflächigen
Betätigungsgliedes 30 vorgesehen sind.
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Die Bewegung der Schaltwippe 9 ist auch in diesem Falle begrenzt,
jedoch sind hierfür keine besonderen Anschläge vorgesehen sondern Begrenzungskanten
51 der Ausnehmung 37 im Tragring 34 übernehmen diese Funktion. Nachzutragen bleibt
noch, daß der Tragring 34 quer zu seiner Ebene stehende aufrechte Lagerwinkel 33
aufweist, die die Achsen 49 für das Betätigungsglied 5 tragen.
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Mit 36 ist ein an sich bekannter Sockel bezeichnet, der in ebenfalls
bekannter Weise am Tragring 34 befestigt ist. Schließlich ist dem Tragring 34 eine
Zwischen- oder Kombinationsplatte 40 zugeordnet.
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In der Fig. 5 der Zeichnung ist in strichpunktierten Linien die eine
Endlage des großflächigen Betätigungsgliedes 30 angedeutet. Auch wird ebenfalls
in strichpunktierten Linien gezeigt, wie der Schaltnocken 7 mit seiner Schaltspitze
27 im Grund 45 der Verzahnung 8 liegt. Dabei ist deutlich zu erkennen, daß in dieser
Lage der Anschlag 42 im Aufnahmeraum 46 der Verzahnung 8 zu liegen kommt.
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In der Fig. 4 der Zeichnung ist eine Zweierkontination der erfindungsgemäßen
Taster nach Fig. 5 dargestellt, die erkennen läßt, daß in der Normallage durch die
Einwirkung der Feder 28 auf das Betätigungsglied 5 diese bzw. die damit verbundenen
großflächigen Betätigungsglieder 30 immer die gleiche Stellung in bezug auf die
Waagerechte einnimmt.
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Wie bereits erwähnt, zeigen die Figuren der Zeichnung lediglich beispielsweise
Verwirklichungen der Erfindung und diese ist nicht darauf beschränkt. Vielmehr kann
die Erfindung auch bei anderen Schaltern als den dargestellten Verwendung finden.