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Drucktastenschalter mit parallel zur Kont-aktebene relativ zueinander
verschiebbaren Kontaktträgern Die Erfindung betrifft einen Drucktastenschalter mit
parallel zur Kontaktebene relativ zueinander verschiebbaren Kontaktträgern, die
durch eine Raste in richtung am Drucktastengestell bei gedrückter Drucktaste arretierbar
und entriegelbar sind.
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Drucktastenschalter, insbesondere als Bedienungs element i.n Abstimmeinheiten
in Sernseh- und Rundfunkgeräten, z.R. zur Umschaltung der Tunerspannungen der Kanalumschaltung
und dergleichen, sind in den verschiedensten Ausführungen bekannt. Eine freie Gestaltung
derartiger Drucktastenschalter wird neuerdings dadurch gefördert, daß man dazu übergeht,
die eigentlichen Potentiometer-Abstimmeinheiten von den die Umschaltung vornehmenden
Drucktastenschaltern getrennt im Gerät anzuordnen.
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Bekannte Drucktastenschalter eingangs genannter Art weisen hierzu
einen als Kontaktträger ausgebildeten Kontaktschieber auf, in dem aus elektrisch
leitendem Material in entsprechend vorgesehenen Ausnehmungen Kugeln befestigt sind,
die auf beiden Seiten des Kontaktschiebers über seine Oberfläche hinausragen und
in Verbindung mit zwei zu beiden Seiten des Streifens angeordneten Kontaktfedern
stehen. Die Anzahl der hierbei hintereinander angeordneten Kontakte ist vom Einsatz
und der Aufgabe des Drucktastenschaltera abhängig. Bei Betätigung des Kontaktschiebers
werden die Kugeln zwischen die beiden zugeordneten Kontaktfedern geschoben und schließen
damit einen Kontakt. In Verbindung mit einer hbstimmeinheit in Fernsehgeräten sind
z.B. vorwiegend vier Kontakte vorgesehen, wobei der erste Kontakt zur Ansteuerung
einer Anzeigeröhre oder einer mit der Drucktaste gekoppelten anderen Sichtanzeige,
der zweite Kontakt für die Umschaltung der Abstimmspannung für den Tuner, der dritte
Kontakt für die Kanalumschaltung, z.B. Band I, III, UHF und dergleichen, und der
vierte Kontakt zur Umschaltung der Abienkzeitkonstanten vorgesehen ist.
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Bin derartiger bekannter Drucktastenschalter weist den Nachteil auf,
daß infolge der Fertigungstoleranzen kein konstanter Kontaktdruck gewährleistet
ist und zur sicheren Kontaktgabe die den Kontakt herstellenden Kugeln möglichst
weit in die beiden benachbarten Schenkel der Kontaktfedern eingeschoben werden müssen,
wozu eine relativ hohe Betätigungskraft erforderlich ist Bedingt durch den relativ
langen Schleifweg der Kugeln zwischen den beiden benachbarten Schenkeln ist außerdem
für die Rückstellung eine hohe XiickstellkraSt aufzubringen. Da im allgemeinen die
Bückstellung des betätigten Drucktastenschalters
über eine Rückstellfeder
erfolgt, muß diese eine besonders hohe Federkraft aufweisen. Diese zusätzliche Federkraft
muß bei der Betätigung des Drucktastenschalters mit aufgewendet werden, was einer
leichten gewünschten Bedienung des Drucktastenschalters entgegenwirkt.
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Bei einem anderen bekannten in einem Tastenaggregat angeordneten Drucktastenschalter
sind an einem Kontaktschieber jeweils zwei seitlich angeordnete Kontaktgegenstücke
überbrückende starre Kontaktverbindungsstücke befestigt. Ein wesentlicher Nacliteil
bei diesen Drucktastenschaltern besteht darin, daß ein konstanter Kontaktdruck der
beiden am Kontaktschieber vorhandenen Enden des Verbindungsstückes mit den zugeordneten
Gegenkontakten nicht gewährleistet ist. Hierzu sind umfangreiche, nur von Fachkräften
durchführbare Justierarbeiten erforderlich.
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Des weiteren ist die Montage derartiger Drucktastenschalter äußerst
schwierig, da eine gesonderte Bestiickung des Kontaktschiebers oder des Drucktastenschaltergehäuses
mit den Kontaktelementen nicht möglich ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drucktastenschalter
eingangs genannter Art derart auszubilden, daß eine einfache Montage gewährleistet
ist, nur wenige Bauelemente auch für den Fall notwenig sind, daß unterschiedliche
Kontaktdrucke erwünscht sind, ein konstanter Kontaktdruck auch ohne nachträgliche
Justierarbeiten gewährleistet ist und daß der Drucklsastenschalter mit mehreren
gleichen schaltern zu einem Drucktas-DenagreE,at, z.B. zur
Uinschaitun
mehrerer Empfangskanäle eines Fernsehempfängers, zusammensetzbar ist , ohne daß
dadurch die Eigenart eines einzelnen Tastenschalters verändert werden muß.
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Die zur Lösung dieser Aufgabe führende Erfindung ist gekennzeichnet
durch einen in einer U-förmigen Lagerschale eines Kunststoffgehäuses zwangsgefihrten
Kontaktschieber mit mindestens einer oder mehreren, um jeweils einen Aufnahmezapfen
geschlungenen, doppelschenkligen Kontaktdrehfeder, deren Schenkel bei gedrückter
Drucktaste zur Auflage an äe einem zugeordneten ortsfesten Kontaktstift kommen und
einer mit dem Kontaktschieber in Wirkverbindung stchenden Rückstellfeder, die die
Drucktaste bei entriegelter Rasteinrichtung in ihre Ausgangsstellung zurückstellt.
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Durch die Verwendung einer doppelschenkligen Kontaktfeder ist ein
auf beide miteinander elektrisch zu verbindende Kontaktstifte ausgeübter gleichmaßiger
Kontaktdruck gewährleistet. Bei Betätigung der Drucktaste iehnen sich die beiden
Schenkel der Kontaktdrehfeder an die zugeordneten Kontaktstifte und bewirken bei
weiterem Durchdrücken der Drucktaste infolge der zunehmenden Federspannung und der
zwischen den beiden aufeinanderliegenden Kontaktflächen ausübenden Reibung eine
Selbstreinigung der Kontakte. Voraussetzung für einen beidseitig gleichen Kontaktdruck
ist, daß die Kontaktstifte symmetrisch zum Drehpunkt der Kontaktdrehfeder angeordnet
sind.
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Ein weiterer Vorteil ist bei diesem Drucktastenschalter gegenüber
bekannten Schaltern darin zu sehen,
daß die Kontaktfedern die Wirkung
der Rückstellfeder wesentlich unterstützen, so daß die Rückstellfeder lediglich
so weit vorgespaimt zu werden braucht, bis die bei nicht-orgespannten Kontaktfedern
notwendige Abrißkraft, sowie die zum Zurückschieben des Kontaktschiebers in seine
Ausgangsstellung notwendige Kraft durch die Rückstellfeder sichergestellt ist. Da
es sich hierbei um sehr geringe Kräfte handelt, zeichnet sich der erfindungsgemäß
ausgebildete Drucktastenschalter durch eine besondere Leichtgängigkeit und muh.elose
Bedienbarkeit ause Zur Vermeidung, daß eventuelle Drehmomente durch einseitig angreifende
Kräfte auf den Kontaktschieber ausgeübt werden und um einen gleichmäßigen Aufbau
-zu gewährleisten, sieht die Erfindung in weiterer Ausgestaltung vor, daß der Kontaktschieber
syrametrisch ausgebildet ist und die Aufnahmezapfen für eine oder mehrere doppelschenklige
Drehfedern in der Mitte des Kontaktschiebers in Längsrichtung hintereinander angeordnet
sind und symmetrisch hierzu die zugeordneten Kontaktstifte befestigt sind.
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Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, daß die beiden Schenkel einer
Kontaktdrehfeder unter Vorspannung hinter åe einen seitlich des Aufnahmezapfens
angeordneten, am Kontaktschieber befestigten Anschlag, vorzugsweise hinterschnittenen
Anschlag, greifen.
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Hierbei sind die Abstände der Anschläge zu den Aufnahmezapfen und
die Querschnitte der doppelschenklgen Kontaktfedern vorzugsweise derart gewählt,
daß zum einen eine geringe Betätigungskraft beim Drücken der Drucktaste und zum
anderen ein ausreichender Kontaktdruck gewährleistet ist. Die Erfindung ermöglicht
hierdurch,
daß unter Verwendung mehrerer Kontaktfedern gleichen Querschnitts durch Verschiebung
der Abstände der die Vorspannung bewirkenden Anschläge gegenüber den Aufnahme zapfen
der Kontaktfedern der Kontaktdruck individuell den einzelnen Erfordernissen anpaßbar
ist. In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, daß die Anschläge
aus seitlich an den Kontaktschiebern angebrachten kammförmigen Stegen mit hinterschnittenen
Nuten bestehen, so laß die Kontaktdrehfedern nach den Aufsetzen auf die Aufnahmezapfen
selbsthaltend ohne zusätzliche Sicherungsmaßnahmen festgelegt sind. Bei dr Montage
können dadurch die einzelnen Kontaktdrehfedern in einfacher Weise vor oder nach
dem Elnschieben des Kontaktschiebers in die Führungsnuten des Gehäuses aiif die
Aufnahmezapfen aufgesteckt und dia Schenkel in die als Anschläge für die Vorspannung
au.--gebildeten Nuten eingerastet werden In den so vormontierten Drucktastenschalter
sind die Kontaktstifte nachträglich einsetzbar.
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Um eine besonders kompakte Bauweise unter Verwendung gleichartiger
Bauelemente zu gewährleisten, sieht die Erfindung vor, daß die Rückholfeder ebenfalls
aus einer, un einen am Kontaktschieber festgelegten Aufnahmezapfen geschlungenen,
mit ihren Schenkeln ständig an jeweils einem ortsfesten Anschlag am Gehäuse anliegenden
Drehfeder besteht. Hierzu kann die gleiche Drehfeder verwendet werden, wLe bie als
Kontaktdrehfeder in demselben Drucktastenschalter Anwendung findet. Durch die Abstände
de anschläge zum Aufnahmezapfen und dem begrenzten Jub des Kontaktschiebers,
der
z.B. durch eine Sperrfeder oder einen sich gegen einen Gehäusevorsprung anlehnenden
Anschlag begrenzt wird, wird hierbei die Rückstellkraft bestimmt. Die Federwirkung
der Rückstellfeder wird zudem durch die vorgespannten Kontaktfedern wesentlich verstärkt,
so daß die Rückstellfeder nur geringfügig vorgespannt zu werden braucht.
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Eine weitere Vereinfachung des Aufbaus und Erleichterung der Montage
des erfindungsgemäß ausgebildeten Drucktastenschalters besteht darin, daß die Kontaktstifte
in einer Kunststoffplatte, vorzugsweise gedruckten Leiterplatte, angeordnet sind
und die Kunststoffplatte nach dem Einlegen des KontakUschiebers in die Führungsnuten
des Gehäuses mit diesem Gehäuse verbindbar ist. Vorzugsweise weisen hierzu das Gehäuse
und die auf- bzw. einsetzbare Kunststoffplatte ineinanderrastbare Ausnehmungen,
Aussparungen und/oder Erhebungen oder Rastzapfen auf. Durch diese Verbindungsart
wird die Montagezeit gegenüber herkömmlichen Schraubverbindungen wesentlich herabgesetzt.
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Um die Leichtgängigkeit des Drucktastenschalters weiter zu erhöhen,
ist in einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, daß der Kontaktschieber in Führungsnuten
mit kurzen Gleitflächen verschiebbar gelagert ist und das Gehäuse, insbesondere
die Gleitflächen der Führungsnuten und die in die Führungsnuten eingreifenden Gleitflächen
der Kontaktschieber aus Kunststoff mit nahezu gleichen, besonders niedrigen Reibungskoeffizienten
bestehen.
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Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, daß der Kontaktschieber in
an sich bekannter Weise an der Betätigungsseite einen festen Ansatz aufweist, auf
den ein hutförmiger,
vorzugsweise ein an der Betätigungsfläche eine
kleine hoffnung, z.B. in Form eines Symboles oder einer Ziffer aufweisender Druckknopf,
rastend aufsetzbar ist. In einer speziellen Ausführung ist hierbei vorgesehen, daß
am Ansatz des Kontaktschiebers eine federnde, umklappbare, lichtdurchlässige Zunge
befestigt ist, die sich beim Aufsetzen des Druckknopfes gegen die Innenseite der
Betatigungsfläche des Drucklrnopfes lehnt und die Öffnung verdeckt. Diese Zunge
bewirkt, daß bei direkter Anteige der gedriickten Taste durch Aus leuchten des Drucktastenknopfes
mittels einer über einen elektrischen Kontakt des Kontaktschiebers angesteuerten
Beleuchtungseinrichtung, z.B. einer Glühbirne, das austretende Licht diffuser wird.
und nicht störend wirkt. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß beim Aufsetzen des
Druckknopfes dieser zusätzlich in seiner Lage durch die Zunge fixiert wird, wodurch
eine eventuelle seitliche Verschiebung oder Drehung innerhalb der Fertigungstoleranzen
ausgeschlossen ist. Der Kontaktschieber ist aus fertigungstechnisehen Gründen mit
dem Ansatz und der federnden Zunge vorteilhafterweise einteilig aus Kunststoff im
Gießverfahren hergestellt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß mehrere
erfindungsgemäß ausgebildete Drucktastenschalter sowohl nebeneinander als auch über-
bzw. untereinander zu einem Drucktastenaggregat zusammensetzbar sind, wobei die
Kontaktschieber in an sich bekannter Weise ausklinkbare und einrastbare Rastsperren
aufweisen, die über Sperrschieber derart miteinander in Wirkverbindung stehen, daß
bei
Betätigung einer Drucktaste eine bereits gedruckte entriegelt
wird und durch die zugeordnete Rückstellfeder in ihre Ruhestellung rückstellbar
ist.
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Hierzu weisen die Gehäuse vorzugsweise Rasteinrichtungen auf, die
beim Zusammensetzen zwei derartiger Gehäuse selbst haltend ineinandergreifen.
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Derartige Drucktastenaggregate werden vorzugsweise in Fernsehempfangsgeräten
zur Emp fangskanalwahlumschaltung und in Rundfunkgeräten zur Festsenderwahl in Verbindung
mit voreinstellbaren Abstimmeinheiten verwendet. Als Umschalter in Verbindung mit
Fernsehgeräten sind zur Umschaltung der verschiedenen Betriebsfunktionen jeweils
eine Kontaktfeder mit entsprechenden Kontakt stiften vorgesehen. Ublicherweise sind
hierzu z.B. vier Kontakte vorgesehen, wobei der erste Kontakt für die. Anzeigeröhre
oder für die Lichtquelle zur direkten Drucktastenausleuchtung, der zweite Kontakt
für die Umschaltung der Abstimmspannung für den Turner, der dritte Kontakt für die
Kanalumschaltung, z.B. Band I, III, UHF, und der vierte Kontakt zur Änderung der
Ablenkzeitkonstanten vorgesehen ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand
der Zeichnungen näher erläutert.
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In der Zeichnung zeigt Fig. 1 einen erfindungsgemäß ausgebildeten,
im Teilschnitt gezeichneten Drucktastenschalter im gedrückten Zustand mit einer
abgenommenen, die Kontaktstifte tragenden Leiterplatte, Fig. 2 die Vorderansicht
des in Fig. 1 dargestellten Drucktastenschalters im Teilschnitt und im unbetätigten
Zustand,
Fig. 3 den in Fig. 1 und 2 dargestellten Drucktastenschalter
ohne den Druckknopf und Fig. 4 ein Drucktastenaggregat aus zehn Drucktasten mit
Blick auf die Druckknöpfe.
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Der in Fig. 1 bis Fig. 3 dargestellte Drucktastenschalter besteht
aus einem kastenförmìgen Gehäuse 1, in dem verschiebbar ein Kontaktschieber 2 mit
einer Verstärkungsrippe 6 seitlich durch die Begrenzungsteile 3 und 4 und vertikal
durch die Anschläge 5, sowie der Führungsfläche der Anschlagsfeder 7 und der Führungsfläche
der Zwischenrippe 8, sowie der Führungsfläche eines Durchbruches im Gehäuse 1 zwangsgeführt
gelagert ist. Auf der Liittellinie des Kontaktschiebers in Längsrichtung sind symmetrisch
fünf Aufnahmezapfen 9 befestigt, die von je einer doppelschenkligen Drehfeder 10
umgeben sind.
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Die Schenkel der vier Kontaktdrehfedern 10 greifen unter Vorspannung
hinter je einen, seitlich der Aufnahmezapfen 9 angeordnete, am Kontaktschieber 2
befestigte hinterschnittene Anschläge 11 (Fig. 3 im ungedrückten Zustand der Drucktaste).
Die Schenkelenden kommen bei Bet<tigung der Drucktaste mit dem Verschieben des
Kontaktschiebers 2 in Eingriff mit zugeordneten Kontaktstiften 12, die seitlich
des Kontaktschiebers 2 angeordnet sind und in einer gedruckten Leiterplatte 13 befestigt
sind. Die gedruckte Leiterplatte greift mit zwei Rastnasen 14 hinter entsprechend
ausgebildete Vorspriinge 15 des Schaltergehäuses 1.
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Auf den ersten Aufnahme zapfen ist in diesen Ausführungsbeispiel eine
aus einer doppelschenkligen Drehfeder bestehende Rückstellfeder 1-6 angeordnet.
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Diese Rii.^kstellfeder liegt mit ihren beiden Schenkeln dauernd an
zwei zugeordneten Anschlägen 17 unter Vorspannung an. Die Anschläge 17 sind ebenfalls
in der gedruckten Leiterplatte 13 befestigt.
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Der Rückstellhub des Rückstellschiebers 2 ist durch einen Anschlag
18, der sich gegen die Sperrfeder 7 legt, begrenzt.
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Der Kontaktschieber 2 weist frontseitig einen Ansatz 19 mit zwei Vorsprüngen
20 und einer angesetzten, dünnen, lichtdurchlässigen Zunge 21 auf, die beim Aufsetzen
eines Druckknopfes 22 umklappt (Fig. 2) und somit ein Fenster 23 im Druckknopf 22
verdeckt. Die federnde Zunge 21 bietet ferner den Vorteil, daß der Druckknopf 22
beim Auf setzen auf den ansatz 19 mit den rastend in Ausnehmungen 24 des Druckknopfes
eingreifenden Vorsprünge 20 arretiert wird. Mit betätigung der Drucktaste durch
Fingerdruck auf den Druckknopf 22 wird der Kontaktschieber 2 in Längsrichtung verschoben,
so daß die Schenkel der Kontaktfedern 10 zum Anliegen an die zugeordneteten Kontaktstifte
12 gelangen. Kommt z.B. ein Schenkel einer Kontaktfeder 10 eher zum Anliegen an
den zugeordneten Kontakt stift 12 als der zweite Schenkel der gleichen Feder, so
wird augenblicklich der zweite Schenkel in Richtung auf den zugeordneten Kontakt
stift 12 geschwenkt und kommt zum Anliegen, sofern der die Vorspannung bestimmende
Anschlag 11 den Schwenkbereich begrenzt. Da beide Federschenkel einer Kontaktdrehfeder
10 miteinander um einen gelneinsamen Drehpunkt drehbar gelagert sind,
erfolgt
automatisch bei dieser symmetrischen Anordnung ein Kraftausgleich zwischen den beiden
Auflagekräften.
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Dadurch ist ein konstanter Kontaktdruck an beiden Kontakts teilen
einer TLontcalctdrehfeder 10 gewährleistet.
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In Fig. 4 ist ein Drucktastenaggregat aus zehn Drucktastenschaltern
dargestellt. Damit die Drucktastenschalter einzeln betätigt werden können und gegenein
ander verriegelbar sind, werden in die Rastsperren 24, gemäß. Fig. 1 und 2, bekannte
nicht dargestellte perrschieber eingesetzt, die bewirken, daß bei Betätigung einer
Drucktaste eine bereits gedriickte entriegelt wird und durch die zugeordnete Rückstellfeder
in ihre Ruhestellung rüskstellbar ist.
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Die Erfindung ist nicht nur auf das dargestellte Ausführungsbeispiel
beschränkt. Die zwangsgefiihrte Lagerung des Kontaktschiebers kann entsprechend
der allgemeinen Ausbildung des Drucktastenschalters angepaßt werden. Der Drucktastenschalter
ist auch als Einzelschalter in Verbindung mit bekannten Einzelsperr- und entriegelvorrichtungen
anwendbar.