-
ELektrischer Drucktastenschalter Die Erfindung bezieht sich auf elektrische
Drucktastenschalter0 Solche elektromechanischen Kontaktschalter werden z.BO auf
Leiterplatten angebracht, um die auf den nichtleitenden Trägerplatten befindlichen,
meist gedruckten oder geätzten Leiterbahnen durch Überbrücken zu beschalten.
-
Bisher bekannte Schalter werden als fertig be-stückte und für sich
funktionsfähige Bauelemente mit Schraubverbindungen, Steckern oder Lötanschlüssen
versehen auf den Leiterplatten kontaktiert und befestigt. Einen bekannten Schalter
dieser Art zeigt z.B. die deutsche Offenlegungsschrift Nr. 2 142 872, nach welcher
der Schalter mit einem auf einer Grundplatte zu befestigenden Kunststoffgehäuse
und einem in diesem geführten, durch Rückstellfeder gehaltenen beweglichen Tastenteil
ausgerüstet
ist, welches bei Betätigung über federnde Kontaktzungen
die gewünschten Kontaktverbindungen herstellt0 Die Grundplatte, die dabei sowohl
die federnden Schalt- oder Kontaktzungen, als auch die ihnen gegenübergestellten
starren plattenartigen Kontaktstifte trägt, erfordert für die Herstellung des Anschlusses
im Gerät das Anschließen der aus der Grundplatte unten herausstehenden Anschlußfahnen
der genannten Kontaktorgane. Da für die Montage auf Leiterplatten die oben erwähnten
Schraub- und Steckanschlüsse weder vom Standpunkt der Störungsanfälligkeit, noch
vor allem vom Standpunkt der Wirtschaftlichkeit für moderne, im Fließverfahren gefertigte
Geräte in Betracht kommen, so erfolgt der Anschluß der genannten Bahnen wie üblich
durch Löten, Die beim Anbringen von Lötanschlüssen auf der Leiterplatte unvermeidliche
thermische Belastung der leitenden Teile, besonders der federnden Kontakt zungen
sowie die beim Lötvorgang entstehenden Lötdämpfe sind aber der Schalterfunktion
abträglich. Insbesondere leidet die Federungs-Elastizität der von der Grundplatte
getragenen feinen Kontakt zungen, die durch derartige Wärmeeinwirkungen geschädigt
werden und dann schneller ermüden. Hinzu kommt die Schwierigkeit von Reparaturen,
welche bei einem solchen Schalter praktisch kein Auswechseln des gesamten Gehäuses
oder von Teilen davon ohne Ablöten gestattet.
-
Ziel der Erfindung ist es, diesen Mängeln abzuhelfen und einen elektrischen
Drucktastenschalter der oben genannten Art zu schaffen, der unter Verwendung der
bewährten und technologisch wie kostenmäßig vorteilhaften Lötverbindung für das
Anschließen der Grundplatte hergestellt werden kann, ohne daß daraus irgend welche
Nachteile für die Schalterfunktion erwachsene Außerdem soll bei etwaigen Reparaturen
ein leichtes Auswechseln des Gehäuses oder von Teilen des Schalters ohne Ablöten
möglich sein.
-
Dies Ziel läßt sich unter Vermeidung jeglicher Wärmegefährdung der
empfindlichen Schalterteile durch einen Lötvorgang dadurch erreichen, daß bei einem
elektrischen Drucktastenschalter mit einem auf einer Grundplatte zu befestigenden
Kunststoffgehäuse und einem in diesem geführten, durch Rückstellfeder gehaltenen
beweglichen Tastenteil, welches bei Betätigung über federnde Kontaktzungen die gewünschten
Kontaktverbindungen herstellt, erfindungsgemäß die für sich gefertigte Grundplatte
als Schalterteile lediglich feststehende Kontakt stifte trägt, während die mit diesen
Kontaktstiften zusammenwirkenden Kontaktzungen und der sie betätigende Tastenteil
in dem ebenfalls für sich gefertigten Kunststoffgehäuse gelagert sind, welches als
Ganzes auf die Kontaktstifte der Grundplatte derart lötfrei aufsteckbar ist, daß
die Kontaktstifte von Bührungsteilen des Gehäuses teilweise umschlossen sind0
Durch
die getrennte Fertigung der die Anschlußteile tragenden Grundplatte einerseits und
des die zwn Teil empfindlichen Schalterteile tragenden Gehäuses andererseits werden
die Gefahren der Schädigung durch Wärmeeinflüsse beseitigt, Erst wenn dann alle
Anschlüsse hergestellt sind, so erfolgt das Vereinigen der Schalterteile durch bloßes
Aufstecken und vorzugsweise selbsttätiges Verriegeln dabei0 Zu diesem Zweck können
Grundplatte und Gehäuse für das Zusammenstecken durch federnde Klemmnasen und Rastenöffnung
aneinander verriegelbar sein. Da ich diese Verriegelung - im Gegensatz zu vorbekannten
Schaltern - auch leicht wieder lösen läßt, so ist damit dann auch das Problem des
Auswechselns von Schalterteilen im Falle von Reparaturen gelöste Zweckmäßig ist
es ferner, wenn die Anordnung so getroffen wird, daß der federnd gelagerte Tastenteil
mehrschenkelige Kontaktzungen trägt, deren Schenkel bei Betätigung des Tastenteils
an vom Gehäuse nicht umschlossenen Gleitflächen der Kontaktstifte und an entsprechend
geformten Abhebeflächen des Gehäuses federnd entlanggleiten und dabei die gewünschten,
durch Lage und GröBe der betreffenden Gleit- und Abhebeflächen bestimmten Schaltfunktionen
ausüben, Der Schalter kann dabei prinzipiell mit einer beliebigen Anzahl Schaltkontakten
ausgerüstet werden, deren Anordnung im Gehäuseinnern funktionsbedingt ebenfalls
beliebig ist0
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand
der Zeichnung eines mit zwei Kontaktpaaren ausgerüsteten Schalters beschrieben.
Es zeigen in schaubildlicher Darstellung Bigo 1 den teilweise weggebrochen gezeichneten
Gehäuseteil des Schalters mit auseinandergerückt gezeichneten Teilen, Fig. 2 die
Grundplatte des Schalters mit den gleichfalls auseinandergerückt gezeichneten Kontaktstiften
und Fig. 3 den fertig montierten und zusammengesteckten Gesamt schalter, Der Drucktastenschalter
nach der Erfindung besteht aus zwei Teilen, die bis unmittelhar vor ihrem Zusammenstecken
bei der Endmontage getrennt sind und auch für sich gefertigt werden: Einmal die
Grundplatte 14 mit den Kontaktstiften 11, und außerdem das Schaltergehäuse 5 mit
dem Druckschalterstössel 1 und Kontaktfedern 3 sowie der Druckfeder 4o Der aus thermoplastischem
Kunststoff hergestellte Drucktastenstössel 1 trägt ein geformtes Bederkontaktstück
mit zwei federnden Kontaktzungen 3o Der Stössel 1 ist seitlich mit zwei Schnappnasen
2 versehen, die beim Einsetzen des Stössels in das Kunststoff-Schaltergehäuse 5
in dessen seitliche Öffnungen 6
einschnappen und das Herausspringen
des zur Hochachse verschiebbaren Stössels aus dem Schaltergehäuse unter der Wirkung
der zwischengesetzten Schraubendruckfeder 4 verhindern.
-
In dem Gehäuse innern befinden sich zwei halbseitig offene Bohrungen
7 und 8 zur Führung der Kontaktstifte 11o Im dargestellten Ausführungsbeispiel geht
dabei die Bohrung 7 durch die ganze Höhe des Kunststoffblocks im Innern des Gehäuses
durch, wobei die ganze Vorderseite des in der Bohrung geführten rechten Kontaktstiftes
11 frei bleibt und von der entsprechenden rechten Kontaktzunge 3 erreichbar ist.
Die linke Bohrung 8 endet mit ihrem oberen Ende im Innern der Abhebeschräge 9 und
ist auf der Zeichnung nicht sichtbare Soweit die Bohrung halbseitig offen und sichtbar
ist, gibt sie den dort geführten linken Kontaktstift 11 auf der Vorderseite ebenfalls
der Gleitberührung der linken Kontaktzunge 3 frei. Die wirksame Länge beider Bohrungen
7 und 8 ist an sich gleich groß, gemäß den beiden nebeneinander stehenden gleichlangen
Kontaktstiften llo Die Durchführung der rechten Bohrung 7 durch die ganze Höhe des
Blocks hat rein fertigungstechnische Gründe, Von dem genannten Block ragen im übrigen
zwei federnde Klemmnasen 10 nach unten. Sie dienen dazu, beim Zusammenstecken des
Gehäuseteils mit der Grundplatte in die dortige Rastenöffnung 13
einzutreten
und dort die Verriegelung herzustellen. Im Falle einer Reparatur oder dergleichen
läßt sich die Verriegelung durch Zusammendrücken der Klemmnasen von unten leicht
lösen, worauf der Gehäuseteil aus der Bodenöffnung 13 herausgezogen wird, Der zweite
Hauptteil des Schalters, die elektrisch isolierende Grundplatte 14, trägt auf seiner
Unterseite die in bekannter Weise angebrachten Leiterbahnen, vorzugsweise gedruckt
oder geätzt, in jedem Falle dünnschichtig und flächenhaft ausgeführt0 An diese Leiterbahnen
sind die Kontaktstifte 11 angeschlossen, indem sie in die Bohrungen 12 der Leiterplatte
gepreßt und an der Unterseite mit den beiden Leiterbahnen zusammen mit den übrigen
Bauelementen der Leiterplatte im Lötbad verlötet sind0 Die Fertigstellung des Schalters
(Fig. 3) erfolgt einfach in der Weise, daß das komplette Schaltergehäuse 5 über
die festsitzenden KontaktstiSteder fertigen Leiterplatte 14 gestülpt wird, Die an
der Gehäuseunterseite befindlichen Klemmnasen 10 federn, durch die Öffnung 13 der
Grund- oder Leiterplatte gedrückt, wieder auseinander und verbinden die beiden Baugruppen
fest. Bei Nichtbetätigung des Schalters drückt die Schraubendruckfeder 4 den Schaltersstössel
bis zum Anschlag der Schnappnasen 2 in den Öffnungen 6 nach oben und hebt die linke
Kontaktzunge
3 über die keilförmige Abhebeschräge 9 vom linken Kontaktstift 11 ab O Bei Schalterbetätigung
senkt sich die Kontaktzunge über die Abhebeschräge auf den Kontaktstift ab und verbindet
über die andere, rechte Kontaktzunge 3 die Kontaktstifte 11 und 12 miteinander0
Der als Ausführungsbeispiel der Erfindung beschriebene elektrische Drucktastenschalter
hat die vorteilhaften Eigenschaften einer Steckverbindung, die eine besonders einfache
Montage und Demontage ermöglichen0 Er braucht keine Kontaktkupplungsstücke, wodurch
die elektrischen Leiteigenschaften verbessert werden0 Gleichzeitig ist die Teileinsparung
kostensenken, Die Bestückung der Leiterplatte mit Kontakten kann problemlos automatisiert
und gleichzeitig mit den elektronischen Bauelementen vorgenommen werden. Thermische
Belastungen des Schalters durch zusätzliche Lötarbeiten entfallen, Durch einfache
Klemmnasen entfallen sämtliche zur Komplettierung des Schaltergehäuses und dessen
Befestigung auf der -Leiterplatte erforderlichen Löt-, Klebe- oder Schraubarbeiteno
Das einfache Schaltprinzip gewährleistet eine hohe Funktionssicherheit und, dank
der Fernhaltung aller thermischen Belastungen von den empfindlichen federnden Teilen
des kleinen Schalters, eine hohe Lebensdauer0 Patentansprüche: