DE2403108A1

DE2403108A1 - Elektrischer schalter

Info

Publication number: DE2403108A1
Application number: DE2403108A
Authority: DE
Inventors: John Harwood Leworthy
Original assignee: General Electric Co PLC
Current assignee: General Electric Co PLC
Priority date: 1973-01-24
Filing date: 1974-01-23
Publication date: 1974-07-25
Also published as: JPS49109873A; SE390851B; ZA74449B; US3895203A; GB1460021A; AU473387B2; AU6465574A

Description

Pcdenioniwalie

Dr.-Ing. Wilhelm Reichel Dipl.-Ing. Wcligang Reicliel

6 Frankfurt a. M. 1
Parkstraße 13

7754

THE GENERAL ELECTRIC COMPANY LIMITED, London, England

Elektrischer Schalter

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrischen Schalter für kleine Spannungen und kleine Ströme anzugeben, dessen Kontaktflächen sich selbst reinigen, und dessen Aufbau einfach, verläßlich und wirtschaftlich ist.

Diese Aufgabe wird durch einen elektrischen Schalter mit zwei ortsfesten Kontakten, die miteinander durch einen beweglichen Kontakt verbindbar sind, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der bewegliche Kontakt eine Metalldrahtfeder mit mehreren, im allgemeinen schraubenförmig angeordneten Viindungen enthält, daß sich die Metalldrahtfeder beim Transport in diejenige Stellung, in der sie die ortsfesten Kontakte miteinander verbindet, in sich verdreht und eine relative Bewegung zwischen benachbarten Windungen stattfindet, und daß dabei die Feder die ortsfesten Kontakte abreibt.

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Die Schraubenfeder ist bevorzugt so befestigt, daß ihre Achse im wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung der Transportrichtung der Feder verläuft.

Für eine Handbedienung des Schalters kann ein Druckknopf oder eine Taste vorgesehen sein.

Die Schraubenfeder kann locker in einem Führungsteil sitzen, das für den Transport der Feder in der genannten Richtung vorgesehen ist. Der schraubenförmige Teil der Feder kann einen Zapfen locker umgeben, der an das Führungsteil angesetzt ist. Die Enden der Schraubenfeder können vom schraubenförmigen Federteil abstehen. Die Feder ist dabei vorgespannt, so daß ihre Enden gegen das Führungsteil drücken.

Die ortsfesten Kontakte erstrecken sich bevorzugt in einer Richtung, die im wesentlichen parallel zur Achse der Schraubenfeder verläuft. Die ortsfesten Kontakte können die Form einer Klammer besitzen und können auf dem Träger einer gedruckten Schaltung derartig befestigt sein, wie Papierklammern normalerweise in Papier befestigt werden.

Mehrere Schalter äer eingangs erwähnten Art können auf einer gemeinsamen Befestigungsunterlage angebracht sein. In diesem Fall kann der Träger e-.ner gedruckten Schaltung die ortsfesten Kontakte für alle Schalter enthalten, wobei diese ortsfesten Kontakte mit Leitungen der gedruckten Schaltung elektrisch verbunden sind. Bei einer derartigen Verwendung der elektrischen Schalter nach der Erfindung lasten sich die Schalter in einer Matrix mit rechtwinkligen Koordinaten anordnen.

Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung beispi« ·. ^halber beschrieben. Es zeigen:

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Fig, 1 eine Vorderansicht (im Schnitt) eines von Hand betätigbaren Drucktastenschalters nach der Erfindung;

Fig. 2 eine Seitenansicht (im Schnitt), der in Fig. 1 dargestellten Anordnung;

Fig. 3 eine Ansicht des in Fig. 1 dargestellten Drucktastenschalters in betätigtem Zustand; und

Fig. 4 eine Aufsicht auf eine gedruckte Schaltung als Bauteil einer Anordnung von Drucktastenschaltern, die entsprechend den in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Schaltern aufgebaut sind.

In den Fig. 1 bis 3 ist eine Schraubenfeder 10 aus goldplattierter Phosphorbronze oder anderem geeigneten Federdraht lose um einen Zapfen 12 gelegt, der an dem Führungsteil 14 des Drucktastenschalters sitzt. Die Feder 10 ist so vorgespannt, daß ihre Enden 16 gegen die am Hauptkörper des Führungsteilsi4 befindlichen Teile 17 gepreßt sind. Die Enden 16 der Schraubenfeder 10 sind dabei in Führungen 18 der Teile 17 geführt, in denen sich die Federenden in longitudinaler Richtung bewegen können. Das Führungsteil 14 ragt in eine Öffnung 20 der Außenplatte 22 und endet in einer von Hand bedienbaren Drucktaste 24. Zum Zwecke der Identifizierung kann die Drucktaste 24 oder die Platte 22 in der Umgebung der Drucktaste 24 mit einem oder mehreren alphanummerischen oder bildhaften Symbolen (nicht dargestellt) versehen sein.

Eine gedruckte Schaltung 26 wird im wesentlichen parallel zur Außenplatte 22 angebracht. Ein am Führungsteil 14 angebrachter Ansatz 28 ist in dem auf dem Träger 26 der gedruckten Schaltung angebrachten Durchgangsloch gleitbar gelagert. Dieses Durch-

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gangsloch 30 stellt zusammen mit der Öffnung 20 eine Führung dar, in der das Teil 14 gleitend in der Darstellungsebene der Fig. 1 und 2 geführt ist. Eine weitere Feder 32 umgibt den Ansatz 28 und steht mit der gedruckten Schaltung 26 und dem Teil 14 in Verbindung und liefert die Vorspannung, mit der das Teil 14 aus der eingeschalteten Position des Schalters (Fig. 3) in die ausgeschaltete Position (Fig. 1 und 2) gebracht wird.

Der Träger 26 der gedruckten Schaltung besitzt zwei Metallklammern 34 aus goldplattiertem Kupferdraht, die an den Träger 26 befestigt sind und als ortsfeste Kontakte dienen. Wie einem Vergleich der Fig.1-und 3 entnommen werden kann, berührt die Feder 10, während die Drucktaste 24 betätigt wird und sich das Teil 14 nach unten bewegt, zuerst die Klammern 34 und liegt dabei zuerst noch auf dem Zapfen 12. Bei einem weiteren Transport des Führungsteil 14 nach unten hebt die Feder 10 von dem Zapfen 12 ab. In der Endlage des Teils 14 (Fig. 3)» die durch einen Ansatz 36 am unteren Bereich des Teils 14 festgelegt ist, nehmen die Enden 16 der Schraubenfeder 10 ihre äußere Lage in den Führungen 18 ein, die Schraubenfeder 10 ist stärker verdreht. Da dieser Verdrehungsvorgang der Schraubenfeder 10 stattfindet während die Schraubenfeder 10 sich in Kontakt mit den Klammern 34 befindet, wird ein Abreibevorgang zwischen Feder 10 und den Klammern 34 durchgeführt, der den elektrischen Kontakt zwischen diesen Bauteilen verbessert. Die Qualität des elektrischen Kontaktes wird außerdem dadurch verbessert, daß die Klammern 34 eine relativ große Länge besitzen, so daß jede Klammer mehr als nur eine Windung der Feder 10 berührt, wodurch mehrere Kontaktpunkte elektrisch parallel liegen. Die gleichen Vorteile lassen sich mit einer Schraubenfeder erreichen, die sich bei der Berührung mit ortsfesten Kontakten derartig verdreht, daß sie ihre Spannung verliert. Eine derartige Anordnung läßt sich durch eine Invertierung der Feder 10 und eine geeignete Lagerung ihrer

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Enden 16 erreichen.

Wie in den Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, sind die Klammern 34 mechanisch mit dem Träger 26 der gedruckten Schaltung in ähnlicher Art und Weise verbunden, in der konventionelle Klammern durch umgebogene Endstücke 41 befestigt sind. Die Endstücke sind mit Leitern 42 auf der Seite 40 der gedruckten Schaltung 26 in bekannter Weise durch Lötstellen 43 elektrisch verbunden. Neben diesen Klammern lassen sich auch andere Ausführungsformen für die ortsfesten Kontakte verwenden.

Der Träger 26 enthält gedruckte Leiterbahnen bevorzugt nur auf der Seite 40, obwohl der Träger 26 Leiterbahnen auf beiden Oberflächen besitzen kann. Es wurde festgestellt, daß mindestens eine gedruckte Leitungsbähn auf dem Träger 26 zwischen den Klammern 34 hindurchgeführt werden kann, wodurch eine erhöhte Komplexität der Leiterbahnen erreichbar ist.

Das Führungsteil 14 (zusammen mit dem Zapfen 12, dem Teil 17, dem Ansatz 28 und dem Ansatz 36)ist bevorzugt einstückig als gegossenes Kunststoffteil ausgeführt.

Die Außenplatte 22 kann einen aufgebogenen Rand 38 um die Öffnung 20 besitzen, um eine Benetzung der Schaltkontakte und der gedruckten Schaltung durch Wasserspritzer zu reduzieren.

Mehrere der Schalter nach der Erfindung können in Zeilen und Spalten als von Hand betätigbare Schalttafel angeordnet sein, z.B. für Telefonteilnehmeranschlüsse oder für Nebenstellenanlagen. Die Anordnung von Leiterbahnen, als Teil einer gemeinsam verwendeten gedruckten Schaltung für mehrere Schalter (anstelle der gedruckten Schaltung 26 in den Fig. 1, 2 und 3) ist in Fig. 4 dargestellt.

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In Fig. 4 gehören die mit 46A bis 46L bezeichneten Leiterbahnen der gedruckten Schaltung 45 alle zu einem der in dieser Schaltung eingesetzten Schalter. Bei einer Betrachtung der Leiterbahn 46B ist zu bemerken, daß die Trägerplatte 45 zwei Löcher 47 besitzt, die eine Klammer für einen ortsfesten Kontakt (entsprechend einer der Klammern 34 in den Fig. 1 bis 3) aufnimmt. Diesen Bohrungen 47 sind zwei gedruckte Kontaktflächen 48 benachbart, an die die Enden (entsprechend den Enden 41) der Klammern angelötet werden, nachdem sie umgebogen wurden, um die Klammer an der Trägerplatte zu befestigen. In ähnlicher Weise sind zwei weitere Bohrungen 49 zur Aufnahme der zweiten Kontaktklammer vorgesehen, ganz entsprechend liegen zwei weitere gedruckte Kontaktflächen 50 den Bohrungen 49 baiachbart und dienen zur Aufnahme der Lötverbindung zwischen den gedruckten Leitern und den Enden der Kontaktklammern. Das Durchgangsloch 30 entspricht dem Durchgangsloch 30 der Fig. 1 und 3.

Es sei darauf hingewiesen, daß in der gesamten Anordnung der Schalter z.B. die Leiter 51 und 52 einen ortsfesten Kontakt eines Schalters mit entsprechenden ortsfesten Kontakten zweier anderer Schalter verbinden, die in derselben Zeile wie der erstgenannte Schalter liegen. Außerdem überbrücken die in den Bohrungen 47 und 49 eingelassenen Kontaktklammern effektiv den Leiter 53, der zwischen den beiden Kontaktflächen 48 und 50 hindurchläuft. Während des Betriebs der Anordnung verursacht die Betätigung irgend eines der eingebauten Schalter eine Verbindung zwischen zwei speziellen Kontakten 54 und die angegebenen Eigenschaften der Anordnung erlauben die Herstellung derartiger Verbindungen mit gedruckten Leiterbahnen, die sich nur auf einer Seite des Trägers 45 befinden.

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Claims

Pat entail sr» rü ehe

, 1. ) Elektrischer Schalter mit zwei ortsfesten Kontakten, '**—^ die miteinander durch einen "beweglichen Kontakt verbindbar sind,

dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontakt eine Metalldrahtfeder (10) mit mehreren, schraubenförmig angeordneten Windungen enthält, daß sich die Feder (10) beim Transport in diejenige Stellung, in der sie die ortsfesten Kontakte miteinander verbindet, in sich verdreht und eine relative Bewegung zwischen benachbarten Windungen stattfindet, und daß dabei die Feder die ortsfesten Kontakte abreibt.
2. Elektrischer Schalter nach .Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Achse der Schraubenfeder (10) im wesentlichen senkrecht zur Transportrichtung der Feder verläuft.
3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Feder (10) locker in einem Führungsteil (14) gehalten ist.

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ORiGINAL INSPECTED
4. Elektrischer Schalter nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet,

daß der schraubenförmige Teil der Feder (10) locker um einen Zapfen (12) liegt, der an dem Führungsteil (14) sitzt.
5. Elektrischer Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die Feder (10) zwei Enden (16) besitzt, die vom schraubenförmigen Teil der Feder abstehen und im allgemeinen tangential bezüglich der beiden Endwindungen der Schraubenfeder verlaufen, daß die Feder (10) vorgespannt ist und in der nicht-kontaktierenden Lage mit ihrem schraubenförmigen Teil gegen den Zapfen (12) gedrückt ist, und daß der schraubenförmige Teil der Feder in der kontaktgebenden Lage von dem Zapfen (12) abgehoben ist, und daß in beiden Lagen die Enden (16) der Feder (10) gegen einen Teil (17) des Führungsteiles (14) drücken.
6. Elektrischer Schalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, daß die festen Kontakte (34) in einer parallel zur Achse der Feder (10) verlaufenden Richtung besonders ausgedehnt sind.
7- Elektrischer Schalter nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet,

daß die festen Kontakte (34) eine klanuaerförmige Gestalt besitzen.

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8. Elektrischer Schalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, daß die festen Kontakte (6) auf dem Träger (26) einer gedruckten Schaltung befestigt sind, und daß die festen Kontakte (34) elektrisch mit Leiterbahnen der gedruckten Schaltung verbunden sind.

9· Elektrischer'Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die festen Kontakte (34) auf dem Träger (26) einer gedruckten Schaltung befestigt sind, daß der Hauptkörper aller festen Kontakte (34) auf einer Seite des Trägers (26) der gedruckten Schaltung liegt, und daß die beiden Leiter auf der anderen Seite des Trägers (26) elektrisch mit Teilen der festen Kontakte verbunden sind, die durch den Träger (26) hindurchgeführt sind."

ReRb/Pi.,

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