DE2409604B2 - Schiebetasten-Schnappschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schiebetasten-Schnappschalter mit mindestens einer, bewegliche Kontakte tragenden federnden Kontaktwippe, die von einem auf einem Schieber angeordneten starren Schaltnocken gegen ein Lager gedrückt ist und zu beiden Seiten des Lagers je eine zum Schaltnocken hin konvex gewölbte, federnde Erhebung aufweist.

Schalter dieser Gattung sind allgemein bekannt und werden überwiegend als Wippenschalter, aber auch als Schiebetasten-Schnappschalter gebaut. Besonders als kurzhubige Schiebetasten, wie sie in Radio- und Fernsehgeräten zum Einsatz kommen, besitzen Schalter der genannten Bauart relativ lange Prellzeiten, die bei hohen Einschaltströmen zum Verschweißen der Kontakte und zu großem Kontaktverschleiß führen, abgesehen von der Brandgefahr, die hierdurch verursacht werden kann.

Aus der DT-OS 2 162 852 ist ein solcher Schiebetasten-Schnappschalter bekannt, bei dem auf einem Schieber ein starrer Schaltnocken angeordnet ist, der eine federnde, bewegliche Kontakte tragende Kontaktwippe gegen ein Lager drückt. Die Kontaktwippe weist zu beiden Seiten des Lagers je eine zum Schaltnocken hin konvex gewölbte, federnde Erhebung auf.

Der wesentlichste Mangel der bisherigen Lösungen ist der, daß die zur Erzielung der Schnappwirkung bei der Umschaltung auf die Kontaktwippe einwirkende

Federkraft dann am stärksten ist, wenn die üblicherweise eine abgerundete Spitze bildende Schaltnocke über den Lagerpunkt der Kontaktwippe (Totpunkt) gleitet. Rechts und links vom Totpunkt verringert sich die Federkraft, die auf die zu schließenden Kontakte ausgeübt wird. Bei kurzhubigen Schaltern kommt noch hinzu, daß die Schaltnocke den Totpunkt in beiden Richtungen kaum mehr als 1-2 mm überschreitet, der jeweils wirksame freie Kontaktarm also sehr lang ist, was eine Schwächung des Kontaktdruckes und eine Verlängerung der Prellzeit zur Folge hat.

Es ist zwar auch ein Schiebetastenschalter mit Kontaktwippe bekannt, bei dem der Schaltnocken einen geraden Teil hat und unter dem Druck einer auf der von der Kontaktwippe abgewandten Seite angeordneten Feder steht (US-PS 3767870). Hierdurch wird ein gleichmäßiger Kontaktdruck bei Änderung der Schieberstellung erzielt. Ein solcher Schalter hat jedoch eine große Bauhöhe, und bei der Verschiebung des Schiebers wird kein ausgeprägter Umschnappeffekt erzielt, was sich ungünstig auf die Lebensdauer der Kontakte auswirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Schalter der eingangs genannten Art den Kontaktdruck in den Endstellungen zu erhöhen und gleichzeitig eine ausgeprägte Schnappwirkung bei der Betätigung zu erzielen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Schaltnocken mit einem ebenen Teil versehen ist, der so bemessen ist, daß in einer Endlage des Schiebers eine Erhebung und in der anderen Endlage die andere Erhebung auf dem ebenen Teil aufliegt und daß in einer Zwischenstellung des Schiebers beide Erhebungen auf dem ebenen Teil aufliegen.

Der Schaltnocken besitzt somit eine solche Länge, daß er in einer Schaltstellung die eine, in der entgegengesetzten Schaltstellung die andere Erhebung belastet. Die Schaltnocke am Betätigungsschieber wird also so lang ausgeführt, daß sie zwei Erhebungen der die Federkraft der Kontaktwippe liefernden Blattfeder überbrückt. In den beiden Endstellungen der Nocken wird jeweils nur eine der Blattfeder-Erhebungen belastet, während die andere Erhebung die Raststellung des Nockens bewirkt. Damit wird erreicht, daß in Totpunktlage der Kontaktwippe zwar die größte Federkraft zu überwinden ist, in Richtung der jeweiligen Schaltstellung sich aber das Kräfteverhältnis zugunsten des Kontaktdruckes zunehmend verstärkt und in der Raststellung schließlich optimal ist, obwohl der Federdruck auf den Schaltnocken infolge der Rastlage nachläßt.

Der vorgeschlagene Schiebetasten-Schnappschalter kann deshalb mit relativ geringen Federkräften auskommen und ist infolge seiner prellarmen Kontaktgabe äußerst materialsparend herstellbar.

Durch die Bemessung der Länge des geraden Teils des Schaltnockens derart, daß in einer Zwischenstellung beide federnden Erhebungen der Kontaktwippe aufliegen, wird die Schnappwirkung wesentlich verbessert, da immer eine federnde Erhebung vom Schaltnocken heruntergleitet., ohne daß der Schaltnocken gleichzeitig eine andere Erhebung hochdrükken muß.

Auf einen Wippenschalter läßt sich die Erfindung anwenden, wenn der einen Radius beschreibende Hebel seiner Betätigungswippe nicht unmittelbar die Kontaktwippe umschaltet, sondern längsverschiebliche Nocken antreibt, die ihrerseits die Kontaktwippe,

wie oben beschrieben, von einer Raststellung in die andere kippen.

Die Kontaktwippe kann aus einem elektrisch gut leitenden kompakten Verbindungsstück und einer an deren Enden aufliegenden Blattfeder gebildet sein, "> wobei sich die Blattfeder in ihrer Längsrichtung begrenzt ausdehnen kann. Eine derartige Anfertigung ist besonders formstabil und verschleißfest.

Man kann die Kontaktwippe auch aus federndem Material biegen, das zwei Erhebungen aufweist und ι» an den Enden Kontaktwarzen oder -niete trägt. Man erhält so eine besonders leichte, billig herzustellende Kontaktwippe.

Eine stabile und demnach gut federnde Kontaktwippe erhält man, wenn ein Rahmen aus elektrisch π leitendem Federmaterial die Kontaktwippe bildet, die zwei zu Erhebungen abgebogene Zungen besitzt, deren Wurzel sich in der Nähe der äußeren Kontaktstellen befindet.

In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung wird die Kontaktwippe nur einseitig mit einem Kontakt ausgerüstet. In diesem Falle erhält die Kontaktwippe zwei Erhebungen, jedoch einen verkürzten Schenkel ohne Kontaktstelle.

Um den Nockeneingriff innerhalb des Schiebetasten-Schnappschalters ruckfrei zu gestalten, haben die Schiebenocken zu beiden Seiten Anlaufschrägen oder Radien.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des Schiebetasten-Schnappschalters besteht darin, daß der Schalter zweipolig ausgeführt ist, wobei der Kunststoffschieber das Gehäuse in zwei Kammern unterteilt. Bildet man weiterhin den Schaltschieber zweiteilig.aus und kuppelt man die beiden hintereinanderliegenden Schieberteile lose miteinander, so daß eine Längsverschiebung des äußeren Tastenstößels erst nach einem Freihub von 1 bis 2 mm auf den inneren Schaltschieber übertragen wird, so gewinnt man nicht nur eine stets gleichbleibende, von der Verschiebungsgeschwindigkeit des äußeren Tastenstößels weitestgehend unabhängige Rastung zwischen Kontaktwippe und Nocken, sondern es bietet sich jetzt die Möglichkeit eines überraschend günstigen Materialeinsatzes. Dazu wird, in erfindungswesentlicher Weise, das Schaltergehäuse aus brandverlöschendem Kunststoff hergestellt und mit einer vor der Schaltkammer liegenden Vorkammer ausgerüstet, wobei der die Kontaktwippen steuernde innere Kontaktschieber, ebenfalls aus brandverlöschendem Kunststoff bestehend, die Öffnung zur Vorkammer abdichtend durchtritt und in diesem Bereich mit dem äußeren Tastenstößel gekuppelt ist, der aus einem anderen Material besteht. Der äußere Tactenstößel braucht, da er vollständig gegen die Schaltkammer isoliert ist, nun nicht mehr aus brandverlöschendem Material zu bestehen, sondern er wird jetzt aus einem für die Schalterbetätigung besser geeigneten Werkstoff (selbstschmierendes, aber nicht brandverlöschendes Material oder auch Metall) hergestellt.

Vorteilhaft wird der Nocken-Schaltschieber mit bo dem eigentlichen Tastenstößel nicht einstückig ausgeführt, sondern lose mit etwa 1 bis 2 mm Abstand gekuppelt. Hierdurch kann der eigentliche Schaltschieber besser in die Raststellung rutschen, ohne von außen manipulierbar zu sein. _b3

Die Erfindung sei nun anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführuiigsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schiebetasten-Schnappschalter in schematisch dargestellter Draufsicht; die Schieberstellung A besteht bei nicht gedrückter Taste, die Schieberstellung B bei gedrückter Taste. Der Schiebertastenschalter gemäß dieser Figur hat eine massive Kontaktwippe mit separater Blattfeder,

Fig. 2 einen Schiebetasten-Schnappschalter mit anders ausgebildeter Kontaktwippe. Auch hier entspricht die Schieberstellung A der nicht gedrückten und die Schieberstellung B der gedrückten Taste,

Fig. 3 die Draufsicht und Seitenansicht einer Blattfeder,

Fig. 4 die Draufsicht einer massiven Kontaktwippe, wie sie gemäß Fi g. 1 verwendet worden ist und

Fig. 5 und 6 zwei weitere Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Kontaktwippen mit Federzungen.

Die Fig. 1 und 2 unterscheiden sich lediglich durch die verschiedene Ausführung der Kontaktwippe, die übereinstimmenden prinzipiellen Bestandteile tragen gleiche Bezugsnummern. Die zum Schalter gehörenden sonstigen Schaltgetriebeteile, wie Fortschaltmechanik oder für Reihenanordnung erforderliche Rast- und Auslöseklinken berühren nicht den eigentlichen Erfindungsgegenstand und sind daher fortgelassen worden.

Nach den Fig. 1 und 2 besteht der Schiebetastenschalter aus dem Isolierstoffgehäuse 1, das einen großen Hohlraum 2 als Schalterkammer umschließt und vorn ein Lager 3 und hinten ein Lager 3' für den Schaltschieber 4 vorsieht. Das Gehäuse 1 trägt ferner die Festkontakte 9 und 10, dazwischen die hochkant eingesetzten Kontaktlager 8, die ein Schneidenlager für die Kontaktwippen 12 bilden, welche in geeigneter Weise, im dargestellten Beispiel durch Schlitze 14, auf dem Kontaktlager 8 zentriert sind.

Die Kontaktwippe 12 nach Fig. 1 ist aus einem elektrisch gut leitenden kompakten Verbindungsstück hergestellt, das gegebenenfalls noch Kontaktwarzen oder -niete 15,16 trägt und nach der Gegenseite abgebogene Führungsnasen 18' besitzt, die in Schlitze 18 der aufliegenden Blattfeder 11 greifen und die letztere sowohl zentrieren als ihr auch eine begrenzte Längsausdehnung ermöglichen. Diese Zentrierung kann natürlich auch in anderer Weise, etwa durch Nasen an der Blattfeder oder in an den Enden der Kontaktwippen angeformten Taschen erfolgen.

Ausschlaggebend ist die Form der Blattfeder 11. Sie muß zu beiden Seiten des Lagers 8 für die Kontaktwippe 12 zwei Erhebungen (Hocker) 13 und 13' haben, und zwar in einem Abstand, der etwa demjenigen zwischen Kontaktlager und einem der Festkontakte entspricht. Der Schaltschieber seinerseits erhält Nocken 5 in einer Länge, die beide Erhebungen 13, 13' überbrückt, also nicht zwischen beide einrasten kann. Praktisch ergeben sich die Erhebungen bei einer trapezförmig, aber sonst glatt (ohne Kurvenform) abgewinkelten Blattfeder nach Fig. 3 von selbst durch die Form der Nocke 5, die zweckmäßig an beiden Enden Anlaufschrägen oder verrundete Kanten 6,7 aufweist.

Befindet sich der Tastknopf 22 in seiner durch die Schraubendruckfeder 21 herbeigeführten Ruhelage »A«, dann belastet der Nocken S des Schiebers 4 die Erhebung 13' der Blattfeder 11, während das Nokkenende 6 sich innen hinter der Erhebung 13 rastend abstützt. Das Kontaktlager 8, im Falle eines zweipoligen Umschalters die Lager 8 zu beiden Seiten, wird durch die Kontaktwippe 12 an der Kontaktstelle 16

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mit Festkontakt 10 verbunden.

Wird die Taste 22 in die gedrückte Stellung »ß« versetzt, gleitet der Schaltnocken 5 über beide Federerhebungen 13 und 13', stellt kurzzeitig ein Gleichgewicht an der Kontaktwippe 12 her, um dann ■> schnappartig mit dem Nockenende 7 hinter die Erhebung 13' zu rasten, während sich die ganze Federbelastung durch den Nocken 5 über die Erhebung 13 auf die Kontaktstelle IS der Kontaktwippe und den Festkontakt 9 auswirkt. id

In Fig. 2 wird die Kontaktwippe 17 selbst als Feder ausgeführt. Sie muß zwecks Lagerung im Punkt 14 auf dem Kontaktlager 8 eine entsprechende Absenkung erhalten, aber sonst die gleichen beiden Erhebungen 13, 13' aufweisen, auf die der Nocken 5 einwirken kann. Diese Ausführung ist besonders einfach, da sie nur ein bewegliches Teil als Wippe benötigt, eignet sich aber bevorzugt für Ein- oder Ausschalter. In diesem Fall wird ein Schenkel 28 der Kontaktwippe 17 verkürzt und der bzw. die entsprechenden Festkontakte 10 oder 9 können entfallen.

Um eine stabile, trotzdem federnde Kontaktwippe zu erhalten, wird eine Ausführung nach Fig. 5 empfohlen. Sie besteht aus elektrisch leitendem Federmaterial, doch wird ein Rahmen 23 mit zwei freigeschnittenen Federzungen 26, 27 und zur Versteifung abgebogenen Längskanten 24 benutzt, der außen die Kontaktniete 15, 16 trägt und eine Prismenlagerung 25 erhalten kann. Die Federzungen werden zu Erhebungen 13 und 13' hochgebogen. Die Funktion ist dann die gleiche wie in Fig. 2 dargestellt und dafür vorstehend beschrieben.

Solche Federzungen können natürlich auch an den beiden Querseiten angebracht oder einstückig nach Fig. 6 hergestellt werden, indem der eigentliche r> Wippenteil durch breitere oder abgekantete Längskanten ähnlich Fig. 5 versteift, zu beiden Seiten abgebogene federnde Verlängerungen mit Erhebungen 13, 13' erhält.

Um eine bessere und vom äußeren Tastenstößel 19 weitestgehend unabhängige Rastung des Schaltschiebers 4 in den beiden Endstellungen zu erzielen, sollte er zweiteilig ausgeführt werden, wie Fig. 1 und 2 es zeigen. Die Kupplung muß dann eine freie Längsbewegung des Schiebers 4 von 1-2 mm gestatten, d.h.

in der Stellung A des Tastenstößels 19 kann der Schieber 4 praktisch ohne Luft »α« am Stößel 19 anliegen, in der Stellung B rutscht der Schieber 4 in die entgegengesetzte Rast und nützt dabei voll die verfügbare Kupplungsluft »ft« aus.

Die zweiteilige Ausführung des Schaltschiebers/ Schaltstößels 4/19 hat ferner den Vorteil, daß in der eigentlichen durch einen Schieber 4 in zwei abgeschlossene Räume aufgeteilten Schaltkammer 2 ausschließlich brandverlöschender Kunststoff zum Einsatz kommen kann, während innerhalb der Vorkammer 20 für den Tastenstößel 19 anderes Material verwendbar ist, das sich für die Schaltmimik besser eignet (selbstschmierendes, aber nicht brandverlöschendes Material oder Metall).

Bezugszeichenliste

1 = Gehäuse

2 = hinteres Lager

3 = vorderes Lager

4 = Schaltschieber

5 = Nocuen

6, 7 = Anlaufschrägen oder Radien

8 = Kontaktlager für Wippe

9,10 = Festkontakte

11 = Blattfeder

12 = Kontaktwippe
13,13' = Erhebungen

14 = Schlitze als Gegenlager für 8

15,16 = Wippenkontakte

17 = Federnde Wippe

18 = Führungsschlitze an den Enden der Blatt

feder 11

18' = Führungsnasen an den Enden der Kontaktwippe 12

19 = Tastenstößel

20 = Vorkammer des Gehäuses 1

21 = Schraubendruckfeder für die Tastenrück

stellung

22 = Tastenknopf

23 = Kontaktwippe mit Federzungen

24 = abgebogene Seiten

25 = Gegenlager für 8
26, 27 = Federzungen

28 = verkürzter Schenkel an 17

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schiebetasten-Schnappschalter mit mindestens einer, bewegliche Kontakte tragenden federnden Kontaktwippe, die von einem auf einem Schieber angeordneten starren Schaltnocken gegen ein Lager gedrückt ist und zu beiden Seiten des Lagers je eine zum Schaltnocken hin konvex gewölbte, federnde Erhebung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltnocken (5) mit einem ebenen Teil versehen ist, der so bemessen ist, daß ir. einer Endlage des Schiebers eine Erhebung (13) und in der anderen Endlage die andere Erhebung (13') auf dem ebenen Teil aufliegt und daß in einer Zwischenstellung des Schiebers (4) beide Erhebungen (13,13') aui dem ebenen Teil aufliegen.

2. Schiebetasten-Schnappschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktwippe (12) aus einem rechteckigen Rahmen aus elektrisch leitendem federndem Material mit rechtwinklig abgebogenen Längskanten (24) besteht, der an den Enden Kontakte (15, 16) trägt und aus dem zwei nach innen gerichtete, zu Erhebungen (13, 13') abgebogene Zungen (26, 27) herausragen.

3. Schiebetasten-Schnappschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Kontaktwippe (17) nur an einem Ende einen oder mehrere bewegliche Kontakte trägt.

4. Schiebetasten-Schnappschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltnocken (S) zu beiden Seiten Abschrägungen und/oder Abrundungen hat.