DE2256360A1 - Kontaktloser taster und schalter - Google Patents

Kontaktloser taster und schalter

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DE2256360A1
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contactless
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plunger
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Josef Pfeffer
Horst Schwaeble
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FINSTERHOELZL RAFI ELEKT
Rafi Raimund Finsterholzl Elektrotechnische Spezialfabrik
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FINSTERHOELZL RAFI ELEKT
Rafi Raimund Finsterholzl Elektrotechnische Spezialfabrik
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    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/90—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices
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Description

RAFI HAIMUND FINSTERHÖLZL Elektrotechn. Spezialfabrik 798 Ravensburg, Allmandstraße 20
Kontaktloser Taster und Schalter
Die Erfindung bezieht sich auf einen kontaktlosen Eiribautaster, welcher in seinem Gehäuse eine plattenförinige, integrierte Schaltung mit Transistoren und einem Hallgenerator enthält sowie einen relativ hierzu gegen die Kraft einer Feder verschiebbaren Stößel mit einem Permanentmagneten, der mittels Taste von außen betätigt wird. Kontaktlose Einbautaster dieser Art sind bereits in verschiedenen Ausführungsformen bekannt.
Die vorliegende Erfindung bezweckt eine neuartige besonders einfache und mit geringem Aufwand herstellbare Ausführungsform sowie ein Verfahren zum exakten Justieren des bei diesen Einbautastern verwendeten Permanentmagneten anzugeben,,
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß der Permanentmagnet als Ringmagnet ausgebildet und derart innerhalb des Gehäuses gelagert, daß der in Normalstellung des Einbautasters außerhalb des Luftspaltes des Ringmagneten befindliche in einer Platte enthaltene Hallgenerator nach der gegen die Kraft einer Feder erfolgenden Verschiebung sich zwischen den beiden Polflächen des Ringmagneten im Luftspalt befindet.
Im nachstehenden wird die Erfindung in Verbindung mit der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Figur beschrieben. Diese zeigt eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,,
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Der kontaktlose Einbautaster besteht aus einem Gehäuse 1 mit Bodenstück 2 und einem im Gehäuse in Richtung des Pfeiles 3 verschiebbaren Stößel k, der im Material mit dem Stößel 5 verbunden ist, welcher den abnehmbaren Tastkopf 6 trägt.
Der Stößel k enthält einen ringförmigen Permanentmagneten 7, der in der Figur durch gestrichelte Linien angedeutet ist. Dieser Ringmagnet hat einen Luftspalt 9, dessen die Pole darstellende Stirnflächen parallel zur Richtung des Pfeiles 3 sind.
Das Bodenstück 2 trägt ins Innere des Gehäuses hineinragende Halterungen 10, zwischen denen sich die den Hallgenerator enthaltende Platte 11 befindet.
Ein Festhaltebügel 12 mit federnden Schenkeln 13, deren nach innen zu vorspringende Nocken hinter entsprechende Vorsprünge der Halterungen 10 einrasten, hält die Platte 11 mit dem Hallgenerator in ihrer relativen Lage zum Bodenteil des Gehäuses und damit zum Gehäuse 1 selbst.
Der Mittelteil des Festhaltebügels 12 trägt ferner auf seiner vom Hallgenerator abgewendeten Seite einen (in der Figur nicht dargestellten) zur Zentrierung der zentralen Druckfeder 15 dienenden vorspringenden Zapfen.
Der Festhaltebügel 12 mit seinen federnden Schenkeln 13 und dem Zapfen zur Zentrierung der Feder besteht aus einem einzigen Stück aus gespritztem Kunststoff. Ebenfalls ist der Permanentmagnet in dem aus Kunststoff bestehenden Stößel k eingespritzt.
Im Innern der Platte 11 befinden sich außer dem Hallgenerator noch weitere elektronische Bauelemente, die einen sogenannten IC-Chip bilden. In der Unterseite der Platte befinden sich Kontaktfahnen 16 zum Anschluß des IC-Chips an die zugeordneten äußeren Stromquellen und anderen äußeren Schaltelemente, welche
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durch diesen kontaktlosen Eintautaster gesteuert werden sollen.
Bei Betätigung des Stößels des kontaktlosen Einbautasters wird ein ringförmiger Permanentmagnet in seiner Lage zum Hall-Chip verändert. Die durch das Magnetfeld entstehenden Hall-Spannung steuert nach Verstärkung einen Schmitt-Trigger, dessen Signal über zwei gleichphasige Transistorausgänge mit offenem Kollektor an den Ausgang gelangt. Durch einen im Chip enthaltenen mitintegrierten Spannungsregler ist eine Verwendung iin Spannungsbereich von + 4,5 Volt bis 30 Volt möglich.
Der kontaktlose Einbautaster kann tastend oder rastend, beleuchtet oder unbeleuchtet, ausgeführt werden.
Ein besonderer Vorteil der vorstehend beschriebenen Bauform des Einbautasters ist darin zu sehen, daß nach dem Zusammenbau des Tasters in überaus einfacher Weise eine exakte magnetische Justierung möglich ist. Zu diesem Zweck wird der zusammengebaute Taster in das Feld einer wechselstromgespeisten Induktivität gebracht, sodann wird der Stößel mit dem Permanentmagneten in' die vorgegebene Schaltpunkstellung verschoben und danach wird der Permanentmagnet durch das Wechselfeld der Induktivität solange entmagnetisiert, bis die mit dem Hallgenerator verbundene und an eine entsprechende Stromquelle und Meßvorrichtung angeschlossene Transistorschaltung vom vorhandenen in den anderen Betriebszustand !anschaltet. .
Dieses Verfahren bietet den Vorteil, daß Permanentmagnete mit größerer Toleranz der Feldstärke verwendet werden können. Durch die erfindungsgemäße Einjustierung des Schaltpunktes mit Hilfe eines entmagnetisierenden elektrischen Wechselfeldes ist es möglich, eine große Zahl von einzelnen Einbautastern jeweils auf den gleichen Schaltpunkt magnetisch zu justieren und dadurch die Voraussetzung für eine Serienfertigung präziser Taster mit verhältnismäßig unpräzisen Bauteilen zu schaffen«
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Claims (6)

  1. Patentansprüche
    \J/0 Kontaktloser Einbautaster, welcher in seinem Gehäuse eine plattenförmige, integrierte Schaltung mit Transistoren und einem Hallgenerator enthält sowie einen relativ hierzu gegen die Kraft einer Feder verschiebbaren Stößel mit einem Permanentmagneten, der mittels Taste von außen betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet als Ringmagnet ausgebildet und derart innerhalb des Gehäuses (l) gelagert ist, daß der in Normalstellung des Einbautasters außerhalb des Luftspaltes (9) des Ringmagneten (7) befindliche in einer Platte (11) enthaltene Hallgenerator nach der gegen die Kraft einer Feder (15) erfolgenden Verschiebung sich zwischen den beiden Polflächen des Ringmagneten (7) im Luftspalt (9) befindet.
  2. 2. Kontaktloser Einbautaster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringmagnet sich im Innern eines Stößels (k) befindet, der mit dem zur Verschiebung des Ringmagneten (7) dienenden und einen außerhalb des Gehäuses (i) befindlichen Tastkopf tragenden Stößels (5) im Material verbunden ist.
  3. 3. Kontaktloser Einbautaster nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringmagnet (7) in einen Kunststoffkörper eingespritzt ist.
  4. 4. Kontaktloser Einbautaster nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Permanentmagneten (7) enthaltende Stößel (4) außen Führungsflächen trägt, welche im Zusammenwirken mit Führungsflächen auf der Innenwand des Gehäuses (l) ihn parallel zu einer Symmetrieebene des Permanentmagneten (7) führen.
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  5. 5. Kontaktloser Einbautaster nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Ringmagneten enthaltende Stößel einen in Richtung der Verschiebung sich erstreckenden, in den zylindrischen Innenraum des Ringmagneten hineinragenden Kanal hat, in welchem eine Spiralfeder gelagert ist, gegen deren Kraft die Verschiebung des Ringmagneten erfolgt.
  6. 6. Kontaktloser Einbautaster nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Festhaltebügel, dessen mitUerer Teil die dem Tastkopf zugewendete Seite des den Hallgenerator enthaltenden Bauteiles berührt und zwei federnde Schenkel aufweist, deren nach innen zu vorspringende Nocken hinter entsprechende Vorsprünge des den Bauteil tragenden Bodenstückes des Gehäuses greifen.
    7· Kontaktloser Einbautaster nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil auf seiner vom Hallgenerator abgewendeten Seite einen zur Zentrierung der zentralen Druckfeder dienenden vorspringenden Zapfen trägt,
    8β Verfahren zum magnetischen Justieren des Einbautasters nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zusammengebaute Taster in das Feld einer wechselstromgespeisten Induktivität gebracht, sodann der Stößel mit Permanentmagnet in die vorgegebene Schaltpunktstellung verschoben und danach der Permanentmagnet durch das Wechselfeld der Induktivität solange entmagnetisiert wird, bis die mit dem Hallgenerator verbundene und an eine entsprechende Stromquelle und Meßvorrichtung angeschlossene Transistorschaltung vom vorhandenen in den anderen Betriebszustand umschaltet.
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