DE2349164A1 - Kontaktloser elektrischer schalter - Google Patents

Description

DipL-lng. Friedrich Köhne 2349164

Patentanwalt 2 8

5Kölnl/PostfaA250265

Eontaktloser, elektrischer Schalter_e

Die Erfindung bezieht sich auf einen kontaktlosen, elektrischen Schalter mit einem Betätigungsorgan, durchmessen mechanisches Verschieben ein SchaltVorgang auslösbar ist.

Bei kontaktbehafteten Schaltern besteht der Hachteil, daß bei diesen während des Schaltverganges ein Kontaktprellen auftritt, das zu Undefinierten elektrischen Signalen führt, die bei großen Anforderungen an die Qualität der Signale durch zusätzliche elektronische Elemente den Erfordernissen angepaßt werden müssen, wodurch der Bau- und Kostenaufwand für derartige Schalter entsprechend groß wird· Ferner tritt bei den mechanischen Kontakten ein Verschleiß^ auf, der durch die Funkenerosion beim Öffnen der Kontakte verursacht wird und außerdem durch das notwendige Freibrennen der Kontaktflächen, um den übergangswiderstand für eine angemessene Anzahl von fehlerfreien Schalt spiel en in Grenzen zn. halten. TJm ein Freibrennen der Korrosionsschicliten zu erreichen, müssen die mechanischen Kontakte mit einem Mindestschältstrom be-

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aufschlagt werden, wodurch, wiederum bei einer größeren Anlage mit einer Reihe von Drucktasten durch die installierte Verlustenergie eine resultierende Wärmeentwicklung entsteht, die für den Betrieb der Anlage von Hachteiliger Bedeutung ist.

Neben den zahlreichen unterschiedlichsten Bauarten von Schaltern, die mit Eontakten versehen sind, sind auch bereits kontaktlose elektrische Schalter bekannt, die man grundsätzlich in drei Gruppen unterteilen kann·

Die erste Gruppe dieser kontaktlosen Schalter arbeitet nach dem Prinzip eines induktiven Initiators, der.&estalt, daß bei Annäherang der metallischen Unterseite eines Betätigungsstößels an eine Spule die Schwingungen eines Oszillators unterbrochen werden, woraus ein elektrisches Ausgangssignal hexgeleitet wird. Diese Schalter erfordern einen außerordentlich großen Bau- und Kostenaufwand, so daß deren Einsatzmöglichkeiten beschränkt sind·

Bei der zweiten Gruppe handelt es sich um kontaktlose Druck— taster, die sich von den mit Kontakten versehenen Schaltern dadurch unterscheiden, daß die elektrischen Kontakte durch ein Magnet-System mit ^eldplatten und Halbleitern ersetzt

wird durch Betätigen eines Stößels ein permanentmagnet einer Feldplatte angenähert, die ihrerseits

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einen Halbleiter darstellt, dessen Widerstand sich durch Einfluß von Magnetfeldern verändert. Die entstehende» Widerstandsänderung in der Feldplatte wird zum Steuern einer Transistorstufe oder eines Schmitt-Triggers verwendet, d.h_e also zur Erzeugung dines elektrischen Ausgangssignals« Bei diesen bekannten kontäktlosen Schaltern ist von Hachteil, daß stärkere äußere magnetische Felder die Wirkungsweise beeinträchtigen. Derartige magnetische Felder können sich beispielsweise dadurch auswirken, daß in benachbarten elektrischen Leitungen höhere Ströme fließen, welche zu Fehlsehaltungen der magnetisch betätigten kontaktlosen Schalter führen können· Des weiteren ist von Nachteil, daß die hierbei verwendeten Schaltprinzipien clen Forderungen besonders schwieriger Umweltbedingungen nicht Rechnung tragen. Schließlich ist zu bemerken, daß die Masse des jeweils verwendeten erforderlichen Magneten die wirksame Masse des Betätigungsstößels erhöht, so daß bei vergleichbaren Betätigungskräften die ^chocksicherheit des Schalters gering ist.

Bei der dritten Gruppe der kontaktlosen Schalter handelt es sich wiederum um Drucktaster, bei welchen ein Permanent-Magnet bewegt wird, jedoch wird hier als Sensor keine Feldplatte wie bei der zweiten Gruppe, verwendet, sondern ein Siliciumkrietallplättchen mit integriertem Schaltkreis, bestehend aus Hallgenerator, Schmitt-Trigger und Verstärker, wobei eine elektrische Spannung bei Annäherung des Magneten

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gebildet wird. Die hier hervorzuhebenden Nachteile sind die gleichen wie bei der zweiten Gruppe«

Der vorliegenden Erfindung lie^t die Aufgabe zugrunde, einen kontaktlosen, eleküxiechen Schalter zu schaffen, bei welchen die oben^erläuterten Nachteile vermieden sind, der aelso einfach, wenig bau- und kostenaufwendig gestaltet ist, der bei hoher Lebensdauer sehr robust, betriebssicher ist und der auch bei schwieijrgen Umweltbedingungen völlig unempfindlich gegen äußere Störungseinflüsse, wie z.B. magnetische Felder ist.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, zu beiden Seiten der Bewegungsebene des Betatigungsorganes einander gegenüberliegend mindestens ein Lichtgeber und ein Lichtempfänger nach Art einer Lichtschranke derart vorgesehen ist, daß in Abhängigkeit von der Versehiebesteilung des Betätigungsorganes der Lichteinfall auf den Lichtempfänger unterbrochen oder freigegeben ist.

Eine verteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird dadurch erreicht, daß das Betätigungsorgan derart ausgebildet wowie zu Lichtgeber und Lichtempfänger angeordnet ist, daß bei seiner Betätigung der Lichteinfall auf den Lichtempfänger geöffnet wird.

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Auf diese Weiae ergibt sich, der wesentliche Vorteil, daß lehlsignale bei Aasfall des Lichtgebers oder dessen Versorgungsspannung ausgeschlossen sind·

Eine weitere Torteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dadurch, daß als Lichtgeber eine Lumineszenzdiode vorgesehen ist. Eine Luminezenzdiode hat im Vergleich zu einer glühbirne beispielsweise den Vorteil einer wesentlich verlängerten Lebensdauer, so daß der Sehalter völlig wartungsfrei ist.

In diesem Zusammenhang ergibt sich eine weitere Erhöhung der Lebensdauer dadurch, daß die Lumineszenzdiode mit Unterspannung betrieben bzw. auf überspannung ausgelegt ist· Dies führt dazu, daß die Lebensdauer der Lumineszenzdiode bei den Betrachtungen bezüglich der Lebensdauer des Schalters überhaupt nicht mehr berücksichtigt werden muß.

Ia Hahmen der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, daß der Lichtempfänger als Fotowiderstand ausgebildet ist, dessen elektrischer Widerstand bei Lichteinfall wesentlich geringer wird, und daß eine elektrische, vorzugsweise elektronische Schaltung angeschlossen ist, welche in Abhängigkeit von der Widerstandsänderung den Schaltvorgang bewirkt.

Von Vorteil ist ferner, daß das Betätigungsorgan als ^chaltstößel ausgebildet ist und eine lichtundurchlässige Zunge sowie ein lichtdurchlässiges Fenster aufweist. Auf die se Weise

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kann das Betatigangaorgan sehr leicht, d.h. mit geringer Masse, vorzugsweise aus Kinststoffmaterial aasgeführt werden, so daß z.B» im Vergleich mit den bekannten Betätigangsorganen,die mit einem Permanentmagnet verbunden sind, hierdurch eine grosse Schocksicherheit dss Sehalters gewährleistet ist·

Eine vorteilhafte konstruktive Ausführung ergibt sich ferner dadurch, daß Liehtgeber und Lichtempfänger mit Abstand voneinander auf einer Isolierstoffplatte angeordnet sind, daß die Isolierstoffplatte im Bereich zwischen Liehtgeber und Lichtempfänger einen Schlitz für den Durchtritt der Zunfce aufweist.

In diesem Zusammenhang ist von Vorteil, daß auf der Isolierstoffplatte die Bauteile einer elektronischen Schaltung angeordnet sind· Auf diese Weise läßt sich der Schalter sehr klein, raum- und materialsparend und trotzdem sehr übersichtlich bauen, wobei sich mit Vorteil anbietet, die Schaltang als gedruckte Schaltung auszuführen»

die Praxis ist weiterhin von Vorteil, daß die Isolierstoffplatte mit Abstand von einer mit Anschlußklemmen versehenen Bodenplatte auswechselbar angeordnet ist.

Hauptsächlich wird der erfindungsgemäße Schalter als Drucktaster verwendet, worauf sich die Erfindung jedoch nicht beschränkt· Pur die Ausbildung als Drucktaster ist es voja Vorteil, den Schalter in der Weise auszubilden, daß ein nach der

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Bodenplatte zu offenes Gehäuse vorgesehen ist, welches zusammen mit der Bodenplatte einen allseitig geschlossenen die Isolierstoffplatte mit L^chtgeber, Lichtempfänter und Bauteile der elektronischen Schaltun, auf nehmend en Baum SiI-det, und daß das Betätigungsorgan in dem G-ehäase geführt ist©

weitere Erhöhung der Betriebssicherheit wird dadurch erreicht, daß je zwei oder mehr Lichtgeber und Idehtempfänger mit ihren zugehörigen Bauteilen der elektronischen Schaltung nebeneinander angeordnet sind, welche von einem gemeinsamen entsprechend ausgebildeten Betätigungsorgan ansteuerbar sind.

Schließlichiiwird noch im Rahmen der Erfindung vorgeschlagen, daß die elektronische Schaltung derart ausgebildet ist, daß auch bei langsamer Bewegung des Betätigungaorganes ein Sprungverhalten in bezug auf die elektrische Spannung des oder der Ausgänge mit einem bestimmten reproduzierbaren Schaltpunkt entsteht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den Zeichnungen.

In der Zeichnung sind Aosfilhrungsbeispiele der Erfindung im Schema dargestellt, und zwar zeigen:

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Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines kontaktlosen Schalters, wobei das Gehäuse teilweise aufgebrochen dargestellt ist,

Fig. 2 ein Schaltbild zu dem Schalter gemäß Fig. 1, Fig. 3 ein anderes Schaltbild,

Fig. 4 wiederum ein ander! vereinfachtes Schaltbild und Fig. 5 ein weiteres anderes Schaltbild.

. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen kontaktlosen elektrischen Schalters in Form eines ^rucktasters. Wie die Zeichnung verdeutlicht, besitzt der Schalter ein im wesentlichen als Quader ausgebildetes Gehäuse 1, -welches zusammen mit einer Bodenplatte 2 einen allseitig geschlossenen Saum bildet, in dem die nachfolgend erläuterten Bauteile nebst Schaltung untergebracht sind. Das G-ehäuse kann mittels Sehrauben 4 beispielsweise an einer Schalttafel befestigt werden. Auf der Unter- bzw. Außenseite der Bodenplatte 2 befinden sich leicht zugänglich die elektrischen Anschlußklemmen 8 bzw. kontaktschrauben. Mit Abstand oberhalb der Bodenplatte 2 bzw. Anschlußplatte befindet sich eine Isoilerstoffplatte 5 bzw. Leiterplatte, die als Träger für den als Fotowiderstand 6 ausgebildeten Lichtempfanger und den als lumineszenzdiode 7 ausgebildeten Lichtgeber sowie der einzelnen elektronischen Bauteile 1© einer elektronischen Schaltung, die vorzugsweise als Kippverstärker ausgebild et ist, dient. 2a diesem Zweck ist die Isolierstoffplatte 5 bzw·

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Leiterplatte auf ihrer Unterseite mit den entsprechenden elektrischen Verbindungen der verschiedenen Elemente in Form einer gedruckten Schaltung versehen. Die Lumineszenzdiode 7 wird von Lotstützpunkten 9» an dsnen die Eontakte der Lumineszenzdiode an^exotet sind, so getragen, daß sie gegenüber d.öiü Fotowiderstand 6 liegt. Die übrigen Bauteile Ie sind derart außerhalb des Bereiches der Lumineszenzdiode 7 und des Fotowiderstandes 6 angeordnet, daß sie den Strahlengang zwischen diesen beiden Teilen nicht stören· Die Lumineszenzdiode 7 und der lotowiderstand 6 sind beiderseits eines Schlitzes 5a in der Isolierstoffplatte 5 angeordnet· In diesen Schlitz ragt eine Zunge 3d hinein, welche gemäß diesem Ausführungsbeispiel über Stege 3b mit einem Stößel 3a verbunden ist, und zwar se, daß zwisohen den Stegen 3b ein Fenster 3c gebildet wird. Der Stößel 3a ist ^afrial verschiebbar in dem Gehäuse 1 angeordnet und geführt und wird durch eine nicht dargestellte Druckfeder in der in Fig. 1 dargestellten Stellung gehalten, so daß die Betätigung des Stößels entgegen der Kraft dieser druckfeder erfolgt· Am oberen Ende besitzt der Stößel 3a eine im wesentlichen rechteckige flache Druckplatte 3, auf die bei Betätigung des Schalters in Sichtung des eingezeichneten Pfeiles eine Kraft einwirken kann, so daß durch diese Kraft Druckplatte, Stößel, Fenster und Zunge nach unten hin so verschoben werden, daß der Lichteinfall, ausgehend von dem als Lumineszenzdiode ausgebildeten Lichtgeber 7 auf den als Fotowiderstand ausgebildeten Lieht-

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empfänger 6 freigegeben wird. Sobald keine Kraft mehr auf die Druckplatte ausgeübt wird, kehrt der Stößel mit den mit ihm zusammenhängenden beschriebenen Teilen dux'on Wirkung der ^ruek— feder wieder in die ursprüngliche Lage zurück, womit der Licht— einfall wieder um;erbrochen wird.

Der erfindungsgemäße kontaktlose elektrische Schalter ist im wesentli&hen für die Befehlseingabe bei elektronischen Steuereinrichtungen aller Systemarten vorgesehen. Die verwendete Lumineszenzdiode 7 wird vorteilhafterweise mit weniger als 25 ia ihres Nennstromes zur Erhöhung ihrer Lebensdauer belastet und strahlt Lichtenergie beieiner Wellenlänge \ von 65o nm aus, die auf den fotowiderstand 6 fallen, der je nach Lachteinfall seinen Widerstandswert verändert. Diese Veränderung wird von den nachgeschalteten aus den Bauelementen Io bestehenden Kipp— verstärker in eindeutige ⁿO" -^J¹L¹¹- Signale umgewandelt. Je nach Ausführung des kontaktlosen elektrischen Schalters werden durch den Kippverstärker ein, zwei oder mehr Sehalttransistoren ausgesteuert. Hierdurch entsteht bei Betätigung des Betätigungsorganes entweder ein ¹¹L" — und/oder das inverser "O" - Signal an den Kontaktschrauben 8. Die Schalttransistoren sind vorzugsweise ENP-Typen und schalten die Last immer gegen die Ver— sorgungsspannung + TJ-n · In Ruhezustand unterbricht die Zunge 3d den Lichtschrankenstrahl. Fällt aus irgendwelchen Gründen

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die lichtschranke aas, was bei einem kontaktbehafteten Sehalter mit einem Drahtbrach vergleichbar ist, so bleibt aas *>icherheitgründen der Aasgang an den -Kontakt sGüirauben 8 auf dem Buhepotential·

G-emäß einer nicht dargestellten Ausführungsform kann die Sicherheit eines Befehlkreises dadurch erhöht werden, daß zwei Gehäuse 1 nebeneinander angeordnet warden, wobei in jedem Gehäuse entsprechende Liehtgeber und Liehtempfängei¹ nach Art von Lichtschranken vorgesehen sind, die durch ein einziges Betätigungsorgan gleichzeitig angesteuert werden· Eine externe Elektronik überwacht in diesem Falle beide Systeme bei kritischen Anwendungen. Palis aus Platzgrünäen zwei Gehäuse nicht nebeneinander angeordnet werden können, so kann gemäß einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform in einem Gehäuse eine Verdoppelung der Liehtgeber und Lieht empfänger nach Art von Lichtschranken nebst den zugehörigen elektronischen Schaltungen, vorzugsweise nach Art ύοώ. &ippverstärkern, vorgesehen werden, die !gleichzeitig durch eine Zunge eines Betätigangsorganes angesteuert werden und ebenfalls dur&h eine externe Elektronik überwacht werden können·

Anhand der Fig. 2 bis 5 seien nachfolgend vier verschiedene Schaltbilder erläutert, welche bei dem erfindungsgeaäSen Schalter Verwendung finfen können,. Es sei bemerkt, daß für die gleichen Teile in den einzelnen Sehaltfeilclers jeweils iie gleichen Bezugszeiohen verwendet sind,

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Die Wirkungsweise der Schaltang gemäß Fig. 2 ist im wesentlichen folgende. Die Schaltung wird durch eine von auiien anzulegende Gleichspannung vom vorzugsweise 24 V, öie um + 6 V schwanken kann, gespeist„ Eine Diode D3 dient als Verfolungs schutz, so daß bei falscher Polarität der Anschlußspannung kein Schaden entsteht. Überfeinen Widerstand Rl wird die lumineszenEdiode LED gesepeist, die zur Erreichung einer möglichst langen Lebendauer, wie weiter oben erläutert wurde, mit starker Unterspannung betrieben wird_e Die von der Lumineszenzdiode ausgesandte Lichtenergie langt nichtsdestotrotz aus, den Widerstand des Potowiderstandes LDR so stark herabzusetzen, daß über den Spannungsteiler, gebildet aus dem Fotowiderstand LDR und einem Widerstand R2, die Basis-Emitter-Spannung eines Transistors Tl soweit herabgezogen wird, daß dieser sperrt. Durch die Verkuppelung über einen Widerstand R4 mit einem weiteren Transistor T2 ist dieser leitend, d.h. der Anschluß A, am Kollektor des Transistors T2 liegend, befindet sich auf nahezu 24 V. Über einen Widerstand R5 wird gleichzeitig ein weiterer Transistor T3 und nachfolgend wiederum ein vierter Transistror T4 angesteuert. Dadurch wird ein Invertierungseffekt gegenüber dem Transistor T2 erreicht, so daß am ^-as^ gang Ä eine Spannung nahezu 0 V liegt.

Dieser beschriebene Zustand entspricht der Betätigung des elektronischen Tastelementes, z.B. nach dem Ausführungsbeispiel

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gemäß Fig. 1 der heruntergedrückten Stellung des Betätigungsorganes bzw« Stößels«. Im Normalzustand ist durch die Zange des Stößels, wie weiter oben beschrieben wurde, der Lichtwe* zwischen dem als lumineszenzdiode LED ausgebildeten Lichtgeber und dem als Fotowiderstand LDR aushobildeten Lichtempfänger versperrt, so daß entsprechend die Transistoren Tl gesperrt und T4 geuffnet sind, so daß an dem Anschluß A eine Spannung nahezu O t und an dem Anschluß A eine Spannung hahe 24 V liegt. Über einen weiteren Widerstand H6 wird eine Rückkopplung vom Kollektor des Transistors T3 auf die Basis des Transistors Tl erzielt, die ein Sprungverhalten des Transistors Tl und damit der Gesamtanordnung herbeiführt. Durch dieses Sprungverhalten wechselt die Spannung der Ausgänge A und 5 sprunghaft auch bei einem langsamen Betätigen des Stößels und damit einer allmählichen Zunahme der Belichtung des Fotowiderstandes LDR. Auf diese Weise ist ein reproduzierbarer Schaltpunkt sichergestellt· Es sind weiterhin Dioden Dl und D2 vorgesehen, welche eine Beschädigung der Ausgangstransistoren durch Induktionspannungen angeschlossener Relais vermeiden. Es gibt schließlich noch gemäß Schaltbild Fig. 2 weitere Widerstände H3, R7, B8, R9 und Rio.

. 3 zeigt ein im Vergleich zu Fig. 2 vereinfachtes Sehaltbild, und zwar sind hier der Transistor T4 und der invertierte Ausgang Ä nebst zugehörigen Widerständen R9 und HIo sowie Diode D2 fortgelassen worden. Dadurch sind zwar die Anwendungsmöglichkeiten dieser Schaltung etwas eingeschränkt bzw. auf

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speziellere Anwendungsbereiche ausgelegt , wodurch jedoch der Vorteil erzielt werden kann, daß der Herstellongsaufwand Herabgesetzt werden kann·

Bei dem Schaltbild gemäß Pig. 4 ist nun im Vergleich zu Fig. der Transistor T2 nebst zugehörigen Widerständen H4 und R7^nvi Biode Dl weggelassen worden, so daß nor das i -Signal erscheint, jedoch kein A—Signal» Auch diese Schaltung ist für spezielle Anwendungsgebiete vorgesehen und bringt den Vorteil eines geringeren Herstellungsaufwandes mit eich»

Schließlich zeifct Fig. 5 noch ein Schaltbild, wobei im Gegensatz zu. den vorher beschriebenen Schaltungen diese Schaltung mit 5 If - Of5 V eingespeist wird. Diese Schaltung ist insbesondere für die Verwendung in sogenannten TTL-Schaltkreisen mit gleicher Betriebsspannung vorgesehen. Mit dem Ausgang A kann man unmittelbar an TTL-Schaltkreise, beispielsweise ein Nand-G-atter, herangehen· Da die Verwendung nachfolgender TTL-Schaltkreise leichte Möglichkeiten zur Invertierung des Signals bietet, kann man im Schaltelement selbst auf das Signal A verzichten·

Es sei nachfolgend noch erläutert, wie sich die Schaltungen, die man gewissermaßen als zu Baueinheiten zusammengefaßte Schaltelemente betrachten kann, bei eventuellen Störungen verhalten. Hierbei sei wieder das Schaltbild gemäß Fig. 2

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betrachtet· Wenn die Lumineszenzdiode aasfällt, kann der Schalter nicht mehr betätigt werden. Andererseits ist das Auftreten eines ungewollten Ausgangssignals bei Ausfall der Lumineszenzdiode LED aufgrund des Arbeitsprinzips mit Öffnen des Lichtstrahles nicht möglich. Insofern ist dem Sicherheitsbedürfnis Rechnung getragen, daß bei einem · Defelt kein Ausgangssignal auftreten darf· Bei einer Unterbrechung des i¹ ot owid er Standes LDH bleibt der [Transistor Tl leitend und es kann wiederum kein Ausgangssignal auftreten·

Von den verwendeien Transistoren sind die Transistoren T2 T4 besonders gefährdet, da sie an den Aasgansklemmen A und Ä durch angeschlossene Elemente belastet werden können· ünterbreehnung oder Kurzschluß eines dieser Transistoren hat aber zur Folge, daß die Signale A und S nicht menr zueinander invers sind, was man leicht zu Kontrollschaltungen ausnutzen kann· Lediglich eine Unterbrechung des Transistors Tl oder ein Kurzschluß des Transistors T3 würde ein-Aasgangssignal vortäuschen, dai nicht durch Betätigendes Schaltelementes entstanden ist. Derartige Ausfälle sind belastungsmäßig nicht zu erwarten, sondern iLönnen nursiatistischer Natur sein. Man kann sich jedoch dadurch schützen, daß an ein Betätigungselement, d,h. an einer Drucktaste, wie weiter oben im Rahmen eines Ausführungsbeispiels der Erfindung besehrieben wurde, parallel zwei Geräte gemäß den Schal*

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tungen nach Pig. 2 montiert werden, deren Ausgänge durch eine nachfolgende nicht zeichnerisch dargestellte Elektronik noon mais überwacht werden. Es können hierfüf entsprechende konstruk*- tive Möglichkeiten vorgesehen worden.

Es sei schließlich noch betont hervorgehoben, daß die erfindungsgemäßen Schalter im Sinne von Öffner, Schließer oder Wechsler wirkend ausgebildet werden können_o

Zusammenfassend seien nachfolgend noch einmal wesentliche Vorteile der Erfindung herausgestellt. Der Brfindungsgemäße Schalter ist einfach, übersichtlich und wenig kostenaufwendig im Aufbau, führt zu einer großen Betriebssicherheit, besitzt eine hohe Lebenserwartung und weiterhin kann seine Wirkungsweise durch äußere Storangeeinflösse, wie i.B. magnetische leider, nicht beeinflußt werden. Durch die Verwendung mindestens eines Lichtgebers und mindestens eines Lichtempfängers nach Art einer Lichtschranke, die durch die Verschiebung einer lichtundurchsichtigen Zunge oder eines anderen entsprechenden Organs angesteuert wird, sowie durch die Verbindung mit einem aus einfachen Widerständen und Transistoren aufgebauten Kipp«- verstärker ist ein einwandfreies Schalten mit steilen Planken gewährleistet, ohne daß zur Unterdrückung der Prellsignale weitere elektronische Bauteile notwendig wären, wie dies bei mechanischen Kontakten der Fall ist. Der erfindungsgemäße Schalter weist keinerlei mechanischen Verschleiß auf. Hervor-

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zulieben ist ferner der kompakte, d.h· wenig raumbeanspruchende Aufbau, des erfindungsgemäßen Schalters·

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Claims (12)

1. Patentanwalt
   Köln 1/ Postfach 2502G5 2 8. SEF. 1973

   Anmelder: Firma Elan Schaltelemente
   Kurt Maecker GmbH
   4o4o üTeuss
   Holzheimer Weg 5 ο

   Patentansprüche„

   [lJ KöJitaktloser, elektrischer Schalter, mit einem Betätigungsorgan, durch dessen mechanisches Verschieben ein Sehaltvorgang auslösbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zu. beiden Seiten der Bewegungsebene des Betätigongsorganes (3> 3a» 3b, 3c, 3d) einander gegenüberliegend mindestens ein Liehtgeber (7; LBD) und·ein Lichtempfänger (6; LDR) nach Art einer Lichtschranke derart vorgesehen ist, daß in Abhängigkeit von der Versohiebestellung des Betätigungsorganes der L»ichteinfall auf den Lichtempfanger unterbrochen oder freigegeben ist·
2. 2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan (3* 3a» 3b, 3c, 3d) derart ausgebildet sowie zu Liehtgeber (7? LED) und Lichtempfanger (6; LDR) angeordnet ist, daß be i seiner Betätigung der Licht-

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   einfall auf den Lichtempfanger geöffnet wird.
3. 3. Schalter nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtgeber (7j LED) eine Luminesζenfcdiode vorgesehen ist«
4. 4. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lumineszenzdiode mit Unterspannung betrieben bzw. auf überspannung ausgelegt ist.
5. 5. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtempfanger (6; LDH) als Fotowiderstand ausgebildet ist, dessen elektrischer Widerstand bei Lichteinfall wesentlich geringer wird, and daß eine elektrische, vorzugsweise elektronische Schaltung angeschlossen ist, welche in Abhängigkeit von der Widerstandsänderung den Schaltvorgang bewirkt.
6. 6. Schalter nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan als Schaltstößel (3a) ausgebildet ist und eine lichtundurchlässige Zunge (3d) sowie ein lichtdurchlässiges Fenster (3c) aufweistβ
7. 7· Schalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Lichtgeber (7; LED) und Lichtempfänger (6; LDR) mit Abstand voneinander auf einer Isolierstoffplatte (5) angeordnet sind, daß die Isolierstoffplatte im Bereich zwischen Liehtgeber und Lichtempfanger einen Schlitz (5a) für den Durchtritt

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   der Zange (3d) aufweist
8. 8, Schalter nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß auf der Isolierstoffplatte (5) die Bauteile (lo) einer elektronischen Schaltung angeordnet sind«,
9. 9. Schalter nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstoffplatte (5) mit Abstand von. einer mit Anschlußklemmen (8) versehenen Bodenplatte (2) auswechselbare angeorndet ist·
10. Ιο, Schalter .nach Anspruch 6 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein nach der Bodenplatte (2) zu offnes Gehäuse (1) vorgesehen ist, welches zusammen mit der Bodenplatte einen allseitig geschlossenen die Isolierstoffplatte (5) mit Lichtgeber (7), Lichtempfanger (6) und Bauteile (lo) der elektronischen Schaltung aufnehmenden Raum bildet, und daß das Betätigungsorgan (3, 3a, 3b, 3c, 3d) in dem Gehäuse (1) geführt ist.
11. 11· Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dajüi— durch gekennzeichnet, daß je zwei oder mehr Lichtgeber und Lichtempfänger mit ihren zugehörigen Bauteilen der elektronischen Schaltung nebeneinander angeordnet sind, welche von einem gemeinsamen entsprechend ausgebildeten Betätigungsorgan ansteuerbar sind.

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    DipUng. Friedrich Kotme Aktζ.; P 23 49 164.7 '

    Patentanwalt

    5Köln. 1/Postfach 250265 2. Januar 1974

    NACHGEREICHT
12. 12. Schalter naoh einem der ν orhergehenden Ansprüche, mit einer elektronischen Schaltang, äsdarcht].gekennzeichnet, daß die elektronische Schaltang derart aasgebildet ist, daß auch bei langsamer Bewegang des Betätigangsorganes (3, 3a, 3b, 3c, 3d) ein Sprangverhalten in bezag auf die elektrische Spannung des oder der Ausgänge mit einem bestimmten reproduzierbaren Schaltpunkt entsteht.

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    Leerse ite