DE2228987A1

DE2228987A1 - Druckschalter mit Halterung

Info

Publication number: DE2228987A1
Application number: DE19722228987
Authority: DE
Inventors: Colman Streamwood Streuer Vilhelm A Mount Prospect 111 Cosley (V St A)
Original assignee: Oak Electro Netics Corp
Current assignee: Oak Electro Netics Corp
Priority date: 1971-06-17
Filing date: 1972-06-14
Publication date: 1972-12-21
Also published as: GB1391348A; US3708635A; IT965815B; FR2142061A1; JPS542170U; FR2142061B1

Description

DIPL.-ING. A. GRÜNECKER

DR.-ING. H. KINKELDEY

DR.-ING. W. STOCKMAIR, Ae. E. kauf inst oftf.chni

DR. DIPL.-CHEM. W. FISCHER

PATENTANWÄLTE

8000 MÖNCHEN 22 Moximilianitroß· 43 T»l«fcn 2971 00/29ί7*</7J11 yi Tgltgramme Monacal München Τ·Ι·χ 05-28330

14. Juni 1972 P 4814- sh.

Oak Electro/lTetics Corp, Crystal Lake, Illinois USA

Druckschalter mit Halterung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckschalter sowie auf eine Halterung für wenigstens einen solchen Druckschalter.

Ein wichtiges Ziel der Erfindung besteht darin,.einen Druckschalter mit prellsicheren Kontakten sowie eine Halterung für wenigstens einen solchen Schalter zu schaffen, mittels welcher dieser derart in Wirkverbindung mit einer gedruckten Schaltungsplatte anbringbar ist, daß eine Gefahr der Beschädigung derselben durch einen auf den Schalter ausgeübten Betatigungsdruck vermieden ist.

Die Erfindung schafft einen Druckschalter mit einem beweglichen Stößel zum öffnen und Schließen von Federkontakten, die innerhalb des Schaltergehäuses derart unter Belastung stehen, daß sie in der Sließstellung fest zusammengehalten sind und ein auch nur zeitweises öffnen selbst bei Einwirkung von Schwingungen, Erschütterungen, Stößen u. dergl. nicht stattfinden kann. Nach der Erfindung können solche Druckschalter mittels Zungenfedern od. dergl. gruppen weise zusammengefaßt und auf einer Tragplatte befestigt oder im Zusammenwirken mit einer solchen Tragplatte als selbständige Einheit verwendbar sein.

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Ein Druckschalter der genannten Art ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch ein Gehäuse, einen einwärts und auswärts im Gehäuse angeordneten Stößel, durch wenigstens zwei in das Gehäuse eingesetzte, mit Teilen für den Anschluß an einer elektrischen Schaltungsanordnung daraus hervorstehende und mittels des Stößels zwischen einer offenen Stellung, in der sie nicht miteinander in Berührung stehen, und .einer geschlossenen Stellung, in der sie miteinander in Berührung stehen, bewegbare Kontaktfedern und durch zusammenwirkende Ausbildungen des Gehäuses, mittels welcher die Kontaktfedern unter Spannung gehalten sind, wobei wenigstens eine der Kontaktfedern in Anlage an wenigstens einer dieser Ausbildungen belastet und die andere Kontaktfeder bei Betätigung des Stößels unter Vergrößerung der Spannung der einen Kontaktfeder in einer vom Stößel abgekehrten Richtung bewegbar ist.

Eine Halterung für einen Schalter der genannten Art ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine von mehreren öffnungen für die Aufnahme jeweils eines Schaltors durchsetzte Tragplatte und durch den einzelnen öffnungen zum Befestigen jeweils eines Schalters darin zugeordnete Federklemmen, welche sich mit Teilen in Eingriff an der Tragplatte und mit anderen Teilen in Halteeingriff an dem jeweiligen Schalter befinden.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausfüh- . rungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine zerlegte Schrägansicht eines erfindungsgemäßen Druckschalters,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Hälfte des Gehäuses für den Schalter nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Fig. 2 entsprechende Ansicht mit in die Gehäusehälfte eingesetztem Stößel und Kontakten,

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Fig. 4 eine Schnittansicht in der Ebene 4-4 von Fig. 2,

Fig. 5 eine Schnittansicht in der Ebene 5-5 von Fig. 2,

Fig. 6 eine Schnittansicht in der Ebene 6-6 von Fig. 2,

Fig. 7 eine Schnittansicht in der Ebene 7-7 von" Fig. 2,

Fig. 8 eine Draufsicht auf eine Halterung mit zwei darin eingesetzten Schaltern,

Fig. 9 eine Seitenansicht der Halterung nach Fig. 8, Fig.10 eine Schnittansicht in der Ebene 10-10 von Fig. 9»

Fig.11 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform einer Halterung für die Schalter,

Fig.12 eine Teil-Seitenansicht der Halterung nach Fig.11 mit einem darin eingesetzten Schalter,

Fig.13 eine Stirnansicht der in Fig.11 und 12 gezeigten Halterung und

Fig.14 eine Schnittansicht in der Ebene 14-14 von Fig.13.

In Fig.' 1 sind zwei vorzugsweise symmetrische bzw. einander gleiche Gehäusehälften 10,und 12 zu erkennen. Sie bestehen zweckmäßig aus einem Plastikmaterial, welches nach dem Einsetzen von nachstehend beschriebenen Kontakten und eines Stößels zur Verbindung der Gehäusehälften mittels Ultraschall verschweißbar ist. Die Gehäusehälften 10 und 12 umschließen einen Hohlraum für die Aufnahme von Kontakten und eines Betätigungsgliedes. Da die Gehäuseteile einander gleich sind, ist im folgenden nur eines derselben beschrieben.

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An der Oberseite der Gehäusehälften ist eine .von einem Steg 16 umgebene öffnung 14 als Führung für einen Betätigungsstößel 18 gebildet. Ein den Stößel 18 abwärts verlängernder Schaft 20 ist von einer Schraubenfeder 22 umgeben, welche den Stößel 18 aufwärts belastet hält (Fig.3). Dazu stützt sich die Feder 22 an einem kreisförmigen Sitz 24 ab (Fig.1). Unterhalb des Sitzes 24 ist ein mit diesem über einen Durchlaß 28 verbundener Hohlraum 26 für die Aufnahme des Schafts beim Niederdrücken des Stößels gebildet."Ein auswärts hervorstehendes Teil 30 des Stößels 18 dient zum Aufsetzen eines Knopfs, einer Taste od. dergl. An einem verbreiterten Aufsatz 34 des Stößels 18 steht ein Paar Auflaufnasen 32 seitlich hervor. Die Nasen 32 dienen zum Öffnen und/oder Schließen der im Gehäuse eingesetzten Schalterkontakte.

Zwei in das Gehäuse einsetzbare Kontaktfedern 36, 38 weisen an dessen Unterseite daraus hervorstehende Anschlußteile 40 bzw. 38 für den Anschluß beispielsweise an einer gedruckten Schaltungsplatte auf. Die Kontaktfeder 36 hat an ihrem Oberteil ein Paar seitlich hervorstehender Flügel 44, welche sich, wie im folgenden beschrieben, an Innenteilen des Gehäuses abstützen. Die Kontaktfeder 38 hat zunächst dem oberen Ende eine Kröpfung 46, an welcher die Nase 32 beim Eindrücken des Stößels in das Gehäuse in Anlage kommt. Ferner trägt die Kontaktfeder 38 einen Steg 48, welcher beim Eindrücken des Stößels in das Gehäuse an der Kontaktfeder 36 in Anlage kommt. Die als Arbeitskontakte ausgebildeten Kontaktfedern 36 und 38 werden durch Eindrücken des Stößels 18 geschlossen.

In den beiden Gehäuseteilen 10, 12 sind beiderseits der Mittellinie in symmetrischer Anordnung Vorsprünge 50» 52 gebildet. Der Boden der Gehäuseteile 10, 12 ist jeweils von einer Anzahl Schlitzen 54, 56 und 58, 60 durchsetzt. Die Kontaktfedern 36 und 38 sind in die Schlitze 5^ bzw. 56 einsetzbar. An den in den Schlitzen 54 bzw. 56 gehaltenen Teilen der Kontaktfedern 36, 38 sind Zungen 62 od. dergl. ausgestellt, welche in entsprechenden Ausbildungen in den Schlitzen Aufnahme finden, um

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die Kontaktfedern in den Schlitzen gegen Verschiebung darin zu sichern. Ein wichtiges Merkmal der Schlitze 54, 56 ist, daß sie einwärts zur Mitte des Gehäuses bzw. zum Stößel 18 hin geneigt sind. Aufgrund dieser Neigung der Schlitze 5²S 56 sind die darin eingesetzten Kontaktfedern 36 bzw. 38 auf den Stößel 18 zu gerichtet. Dabei ist die Kontaktfeder 36 jedoch mit ihren seitlichen Flügeln 44 in Anlage an den Vorsprüngen 5P gehalten, so daß sie etwas durchgebogen und damit unter Vorspannung gehalten ist (Fig.3). Pie Anlage der Kontaktfeder 36 an den Vorsprüngen 50 mit der sich daraus ergebenden Durchbiegung und Vorspannung ist durch die Schrägstellung des Schlitzes 5^ bewirkt. Bei der Ausbildung der Kontaktfedern 36 und 38 als Arbeitskontakte ist die Kontaktfeder 38 im Gehäuse frei beweglich.

Beim Eindrücken des Stößels 18 kommt eine Auflaufnase 32 in Anlage an der Kröpfung 46 und verdrängt damit die Kontaktfeder 38 auswärts in Anlage an die Kontaktfeder 36. Bei weiterer Einwärtsbewegung des Stößels 18 in das Gehäuse wird die Kontaktfeder 36 unter verstärkter Durchbiegung auswärts von den Vorsprüngen 50 abgehoben. Die Nase 32 hält somit die Kontaktfeder 38 in fester Anlage an der anderen Kontaktfeder 36, während diese aufgrund ihrer Durchbiegung in Anlage an der Kontaktfeder 38 belastet ist. Irgendwelche Schwingungen oder Stöße können somit nicht zum Prellen der Kontakte führen, da beide Kontaktfedern aus ihrer entspannten Lage ausgelenkt und daher in fester gegenseitiger Anlage sind.

Ein weiteres Paar Kontaktfedern 64, 66 ist als Ruhekontaktpaar ausgebildet. Die beiden Kontaktfedern dieses Paares haben am Boden des Gehäuses hervorstehende Anschlußteile 68 für den Anschluß an einer gedruckten Schaltung od. dergl. Die Federkontakte 64, 66 sind in die Schlitze 58 bzw. 60 eingesetzt, welche wiederum so geneigt sind, daß die Federkontakte in entspanntem Zustand zur Mitte des Gehäuses bzw. zum Stößel hin verlaufen. Die Kontaktfeder 64 hat zwei in gegenseitigem seitlichem Abstand aufwärts gerichtete Flügel 70, welche sich

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an de.n Vorsprüngen 52 im Gehäuse abstützen (Fig.3). Die Kontaktfeder 66 hat eine Kröpfung 72 und einen Steg 74, mit welchem sie sich in der Ruhelage an einem Steg 76 auf der Kontaktfeder 64 in Anlage befindet. Im Unterteil der Kontaktfedern 64, 66 sind wiederum Zungen 78 od. dergl. ausgestellt, welche in entsprechenden Ausbildungen der Schlitze 58 bzw. 60 geführt sind, um die Kontaktfedern gegen "Verschieben im Gehäuse zu äschern. Bei der Anlage der Kontaktfeder 64 mit ihren Flügeln 70 an der Außenseite der Vorsprünge 52 sind beide Kontaktfedern 64, 66 auswärts abgebogen.

In der oberen oder äußeren Stellung des Stößels 18 sind die Kontaktfedern 64 und 66 in gegenseitiger Anlage, also geschlossen (Fig.3). Die durch die Biegung nach außen bewirkte Vorspannung hält die Kontaktfeder 66 in fester Anlage an der Kontaktfeder 64, so daß bei Schwingungen oder Stoßen kein Kontaktprellen eintreten kann. Beim Eindrücken des Stößels 18 in das Gehäuse kommt die Nase 32 in Anlage an der Kröpfung 72 und hebt dabei die Kontaktfeder 66 von der Kontaktfeder ab, so daß die Verbindung der beiden Kontaktfedern unterbrochen wird.

Der dargestellte und beschriebene Schalter hat zwar ein Paar Arbeitskontakte und einePaar Ruhekontakte, ein solcher Schalter kann jedoch auch nur Arbeite- oder nur Ruhekontaktpaare _v gegebenenfalls nur ein_Kontäktpaar oder auch eine Anzahl davon" enthalten. . .

Die in Fig. 8 und 9 gezeigte Halterung für den vorstehend beschriebenen Druckschalter ist als offenes Rinnenprofil mit einem Boden 82 und Seitenwänden 84, 86 ausgebildet. Sie weist eine Reihe von Halteeinrichtungen für Druckschalter der beschriebenen Art auf. An einer solchen Halteeinrichtung sind Jeweils öffnungen 88 für den Durchtritt der Anschlußteile der Schalter sowie jeweils zwei an den Seitenwänden 84 und 86 einwärts hervorstehende Halteränder 90 gebildet. Die Halteränder 90 hindern einen dazwischen eingesetzten Schal ter 92 an Bewegungen in Längsrichtung des Rinnenprofils

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Zwischen den beiden Halterändem 90 eines Paares ist jeweils eine Federzunge 94 einstückig mit der betreffenden Seitenwand 84- bzw. 86 gebildet, welche ein einwärts abgewinkeltes Unterteil 96 hat. Die einwärts abgewinkelten Teile 96 verhindern ein Herausziehen der Schalter 92 aufwärts aus dem Rinnenprofil 80. Zu diesem Zweck befinden sich die abgewinkelten Teile 96 in Eingriff mit einer entlang dem Umfang des' zusammengebauten Schalters 92 verlaufenden Nut 98 (Fig.10).

In Fig. 11 bis 14 ist eine andere Ausführungsform einer Halterung für Druckschalter gezeigt. In einigem Abstand von der Oberseite einer gedruckten Schaltungsplatte 102 ist eine Tragplatte 100 angeordnet. Sie ist von einer Anzahl öffnungen zur Aufnahme von Schaltern der beschriebenen Art durchsetzt. Für jede öffnung ist ein Paar Federklemmen 1o6 vorgesehen. Diese weisen am oberen Ende jeweils abgewinkelte Ränder 108, 110 auf, mit denen sie an der Oberseite der Tragplatte 100 aufliegen. Am unteren Ende haben die Federklemmen 106 Finger 112 für den Eingriff in Vertiefungen 114 im Unterteil der Gehäuseteile 10 und 12 des Schalters. Damit sind die Federklemmen fest an dem Schalter angebracht und mit ihren Oberteilen an der Tragplatte 100 gehalten. Zwischen der Unterseite der Schalter und der gedrückten Schaltungsplatte 102 ist ein Zwischenraum vorhanden. Bei bisher gebräuchlichen Schalteranordnungen kam es vor, daß ein Schalter bei versehentlicher Ausübung eines übermäßigen Betätigungsdrucks auf die Schältungsplatte niedergedrückt wurde und diese beschädigte. Der Abstand zwischen der Unterseite des Schalters und der Schaltungsplatte sowie die feste Halterung der Schalter an der Tragplatte 100 verringern die Gefahr einer Beschädigung der Schaltungsplatte durch übermäßigen auf den Schalter ausgeübten Druck.

Beim Zusammenbau werden die einzelnen Federklemmen zunächst ' en den Schaltern befestigt. Sie sind aus dünnem Blech gefertigt und elastisch, so daß sie sich beim Eindrücken der

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damit versehenen Schalter in die öffnungen 104 durch Auflaufen an den Rändern der öffnung einwärts drücken lassen und "beim Durchtritt des oberen Randes 116 durch die Tragplatte 100 wieder auswärts zurückfedern. Dabei kommen die abgewinkelten Ränder 108 und 110 in Anlage an der Oberseite der Tragplatte und sichern den Schalter somit in seiner Stellung.

Sämtliche aus der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschlißlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

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Claims

Patentansprüche:

Druckschalter, gekennzeichnet durch in Gehäuse (10, 12), durch einen einwärts und auswärts beweglich im Gehäuse angeordneten Stößel (18), durch wenigstens zwei in das Gehäuse eingesetzte, mit Teilen (40, 42 bzw. 68) für den Anschluß an einer elektrischen Schaltungsanordnung (102) daraus hervorstehende und mittels des Stößels zwischen einer offenen Stellung, in der sie nicht miteinander in Berührung stehen, und einer geschlossenen Stellung, in der 'sie miteinander in Berührung stehen, bewegbare Kontaktfedern (36, 38 bzw. 64, 66) und durch untereinander zusammenwirkende Ausbildungen (50 bzw. 52) des Gehäuses, mittels welcher die Kontaktfedern unter Spannung gehalten sind, wobei wenigstens eine der Kontaktfedern (36 bzw. 64) in Anlage an wenigstens einer der Ausbildungen belastet und die jeweils andere Kontaktfeder (38 bzw. 66) bei Betätigung des Stößels unter Vergrößerung der Spannung der einen Kontaktfeder in einer vom Stößel abgekehrten Richtung bewegbar ist.
2. Druckschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbildungen, mittels v/elcher die. Kontaktfedern (36, 38 bzw. 64, 66) unter Spannung gehalten sind, für" die einzelnen Kontaktfedern Durchlässe (54 bis 60) aufweisen, welche jeweils von einem Teil der jeweiligen Kontaktfeder durchsetzt sind.
3. Druckschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässe C54 bis 60) auf den Stößel (18) zu verlaufen.
4. Druckschalter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kontaktfedern 36, 38 bzw. 64, 66) unter Spannung haltenden Ausbil- · düngen jeweils wenigstens einen zur Mitte des Gehäuses (10,12) hervorstehenden Vorsprung (5Q bzw. 52) aufweisen.

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5. Druckschalter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktferen (34-, 36) in der Ruhelage geöffnet sind und daß sie bei Verschiebung des Stößels (18) in die geschlossene Stellung bewegbar sind, wobei die eine Kontaktfeder (36) aus der Anlage an der sie unter Spannung haltenden Ausbildung (50) abhebbar ist.
6. Druckschalter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfedern (64, 66) in der Ruhelage geschlossen sind.
7. Druckschalter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus zwei im wesentlichen gleichen bzw. symmetrischen, einen Hohlraum umschließenden Teilen (10, 12) gebildet ist.
8. Druckschalter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die zusammenwirkenden Ausbildungen (50, 52) des Gehäuses jeweils ein Paar einander gegenüber angeordneter, einwärts in das Gehäuse hervorstehender Vorsprünge (50 bzw. 52) aufweist.
9. Druckschalter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in das Gehäuse (10, 12) vier jeweils in Richtung auf den Stößel (18) verlaufende Kontaktfedern (36, 38, 64, 66) eingesetzt sind.
10. Druckschalter nach Anspruch 9» dadurch g e k e η η -. zeichnet, daß wenigstens zwei Vorsprünge (50 bzw. 52) einwärts in das Gehäuse (10, 12) hervorstehen und daß jedem Paar von Vorsprüngen ein Paar Federkontakte (36,38 bzw. 64,66) zugeordnet ist.
11. Druckschalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß nur einige der Kontaktfedern in Anlage an den einwärts hervorstehenden Vorsprüngen belastet sind.

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12. Druckschalter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß Jeweils eine Kontaktfeder (36 bzw. 64) eines- Paares ein Paar auswärts hervorstehender Flügel (44 bzw. 70) hat, mit welchem sie in Anlage an der sie unter Spannung haltenden Ausbildung des Gehäuses ist.
13. Druckschalter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 yLs 12, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Kontaktfeder (36) in entspanntem Zustand, zum Stößel (18) hin verläuft und durch die sie unter Spannung haltende Ausbildung (50) aus der zum Stößel führenden Richtung abgebogen ist.
14. Halterung für wenigstens einen Druckschalter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch eine von mehreren Öffnungen (104) für die Aufnahme jeweils eines Schalters durchsetzte Tragplatte (100) und durch den einzelnen öffnungen zum Befestigen jeweils eines Schalters darin zugeordnete Federklemmen (106), welche sich mit Teilen (106, 108,110) in Eingriff an der Tragplatte und mit anderen Teilen (112) in Halteeingriff an dem jeweiligen Schalter befinden.
15· Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß jeder öffnung (104) der Tragplatte .(100) ein Paar Federklemmen (106) zugeordnet sind, welche jeweils in Halteeingriff mit einer Ausbildung (114) am Schalter befindliche Finger (112) haben.
16. Anordnung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter an ihrer Außenseite Vertiefungen (114) für den Eingriff.der Finger (112) aufweisen.

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17- Halterung für wenigstens einen Druckschalter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch ein offenes Rinnenprofilteil (80) für die Aufnahme wenigstens eines Schalters (92), durch die Stellung einzelner Schalter begrenzende Ausbildungen (90) und durch einstückig mit dem Rinnenprofilteil ausgebildete, jeweils mit einem Schalter in Halteeingriff bringbare Federzungen
18. Anordnung nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß die die Stellung einzelner Schalter (92) begrenzenden Ausbildungen durch mit dem Rinnenprofil (80) einstückige, einwärts abgewinkelte Ränder (90) gebildet sind.
19. Anordnung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Federzungen (9^z0 jjveils zwischen zwei einwärts abgewinkelten Rändern (90) angeordnet sind.