DE2513887A1

DE2513887A1 - Schalter aus standardisierten elementen

Info

Publication number: DE2513887A1
Application number: DE19752513887
Authority: DE
Inventors: Temple De Rougemont Christi Du
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-03-29
Filing date: 1975-03-27
Publication date: 1975-10-02
Also published as: DE2513887C2; JPS50131074A; ES435423A1; FR2266283B1; NL7503781A; JPS58113230U; GB1495995A; FR2266283A1; IT1032293B

Description

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH D —8 MÖNCHEN 22 Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN awnrtoftataB. 10

r. r«r. nat. W. KORBER l.,. J. SCHMIDT-EVERS

PATENTANWÄLTE '* ^

Christian, Marie, Godefroy DU TEMPLE DE ROUGEMONT 46, Rue de la Faisanderie
75016 Paris / Frankreich

Patentanmeldung

Schalter aus standardisierten Elementen

Die Erfindung betrifft die Ausbildung von Druckknopf- oder Tastenschaltern, die zum Schalten elektrischer Kontakte in den verschiedenen elektronischen oder elektrischen Geräten benutzt werden, insbesondere beispielsweise in Rundfunkoder Fernsehempfängern.

Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit der Ausbildung von Schaltern, die aus Bausteinen zusammengesetzt werden, die jeweils einen Kontaktschieber, der ein in einem Gehäuse oder Halter in dessen Längsrichtung gleitend verschiebbares Gleitstück darstellt, und eine Schaltstange aufweisen, mit der der Schalter von einer Stelle ausserhalb des Gehäuses aus betätigt werden kann. Derartige Schalter, in denen mehrere

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verschiedene Bausteine zu einem Schalter mit mehreren Tasten zum Schalten elektrischer Kontakte zusammengefaßt sind, beschreiben insbesondere die französische Patentschrift 1 528 863 und die französische Patentanmeldung 2 038 506.

Der Erfindung liegt in erster Linie die Aufgabe zugrunde, die Vereinheitlichung der zu solchen Schaltern zusammengesetzten Bausteine voranzutreiben, die Herstellung der Schalter bei der Fabrikation der verschiedenen Bauelemente und beim Zusammenbau zu vereinfachen, die Herstellung an eine automatische Ausübung der verschiedenen Produktionsschritte und des Zusammenbaus anzupassen und ganz allgemein die verschiedenen Voraussetzungen zu erfüllen, die in ihrem Zusammenwirken eine Großserienproduktion ermöglichen.

Gemäß der Erfindung werden zweckmässigerweise verschiedene Bausteine auf einen gemeinsamen Träger montiert, indem die Gehäuse der Bausteine in den Träger eingerastet werden. Der Träger kann insbesondere aus einem Profilstab bestehen, dessen Mittelteil mit Öffnungen versehen ist, durch die die Schaltstangen gesteckt werden können; die Schenkel des Profilatabs sind rechtwinkelig zu seinem Mittelteil abgebogen. Zwischen den Schenkeln werden die Enden der jeweiligen Gehäuse eingesetzt.

Zum Einrasten jedes Gehäuses können an den beiden entgegengesetzten Seitenflächen der Gehäuse Nasen vorgesehen sein. Die Nasen können an das Gehäuse angeformt sein, das vorteilhafterweise aus Kunststoff besteht. Die Nasen rasten zweckmässigerweise in öffnungen ein, die in gleichmässigem Abstand in die Schenkel des Profilstabs geschnitten sind, der den oben definierten Träger bildet.

Der erfindungsgemäße Schalter ist vorteilhafterweise mit einer Einrichtung versehen, die den Kontaktschieber jedes

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Bausteins in seiner Wirkstellung verriegelt; die Einrichtung gibt, wenn man einen Kontaktschieber aus der Ruhestellung in die Wirkstellung bringt, die Kontaktschieber der anderen Bausteine automatisch frei, insbesondere einen Kontaktschieber, der sich zuvor in Wirkstellung befunden hat, so daß dieser unter der Wirkung einer Rückholfeder in seine Ruhelage gelangt. Die Verriegelungseinrichtung besteht zweckmässigerweise aus einem Federstahlstreifen oder einem anderen fLexiblen Metallstreifen, in den zuvor Öffnungen geschnitten sind, durch die die Schaltstangen der Kontaktschieber geführt werden können. Bei dem fertig montierten Schalter verschiebt der Streifen sich gegenüber dem Mittelteil des den verschiedenen Bausteinen gemeinsamen Trägers und arbeitet mit an sich bekannten geeigneten Organen der Kontaktschieber zusammen. Das Endstück des Metallstreifens, das so gebogen ist, daß es sich an dem Gehäuse des letzten Bausteins abstützen kann, führt den Streifen in die Verriegelungslage zurück.

Nach einer weiteren erfindungsgemäßen Verbesserung wird der Kontaktschieber jedes Bausteins aus der Wirkstellung in die Ruhestellung mit Hilfe einer Feder zurückgeführt, die zwischen dem gemeinsamen Bausteinträger und einer dazu an der Schaltstange des Kontaktschiebers vorgesehenen Schulter zusammengedrückt wird, und die kegelförmig derart ausgeführt ist, daß die letzte, eine kleinere Querschnittsfläche umschliessende Federwindung beim Zusammenbau federnd unter die Schulter des KontaktSchiebers gesetzt werden kann, ohne daß dazu eine besondere Klemme erforderlich wäre.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, die bevorzugte, die Erfindung jedoch nicht beschränkende Formen der verschiedenen Bausteine des Schalters wiedergibt.

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Fig. 1 zeigt die verschiedenen Bauteile, aus denen der Schalter besteht, vor ihrem Zusammenbau;

Fig. 2 zeigt in Draufsicht Einzelheiten des Gehäuses eines Bausteins;

Fig. 3 ist ein Querschnitt durch den gleichen Baustein, geschnitten längs der Linie III-III in Fig. 2;

Fig. 4 gibt einen Schalter nach der Montage der verschiedenen Bauelemente wieder.

Der beschriebene und gezeichnete Schalter, der als die Erfindung nicht einschränkende Ausführungsform aufzufassen ist, stellt einen elektrischen Schalter der Art dar, wie sie in den oben angeführten früheren Patentschriften und Patentanmeldungen beschrieben ist, erfindungsgemäß unter verschiedenen Gesichtspunkten verbessert.

Der Schalter setzt sich aus unterschiedlichen Bausteinen 1 zusammen, die jeweils ein Gehäuse 2 und einen Kontaktschieber 3 aufweisen; die Bausteine bestehen aus Kunststoffteilen, die auf Automaten montiert werden. Das Gehäuse 2 weist, wie an sich bekannt, Metallstifte oder feste Kontakte U auf, mit deren Hilfe elektrische Verbindungen z„B. mit gedruckten Schaltungen hergestellt werden können, während mit den Metallstiften zusammenarbeitende bewegliche Kontakte 5 in Ausnehmungen eingesetzt sind, die zu diesem Zweck in dem Kontaktschieber 3 ausgespart sind. Der Kontaktschieber 3 ist als Gleitstück 6 ausgebildet, das insgesamt Rechteckquerschnitt besitzt und im Inneren des Gehäuses 2 verschiebbar ist; das Gleitstück nimmt die Kontakte 5 auf und setzt sich in eine Schaltstange 7 fort, die normalerweise ausserhalb des Gehäuses steht.

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Bei jedem Baustein ist das Gehäuseende, durch das die Schaltstange des zugehörigen Kontaktschiebers austritt, so ausgebildet, daß es in einen Träger 8 eingesetzt werden kann, der die verschiedenen Schalterbausteine zusammenfaßt und in den das Gehäuse federnd eingerastet werden kann.

Der den verschiedenen Bausteinen eines Schiters gemeinsame Träger 8 wird von einem Metallprofilstab gebildet, der einen Mittelteil 9 und zwei Schenkel 10 aufweist, die rechtwinkelig gegenüber dem Mittelteil 9 abgebogen sind. In dem Mittelteil sind in regelmässigem Abstand öffnungen 12 angebracht, und die Durchmesser der öffnungen sind so gewählt, daß die Schaltstange 7 eines Kontaktschiebers hindurchgesteckt werden kann.

In den Schenkeln 10 selbst sind in gleichmässigem gegenseitigen Abstand zwei Reihen Öffnungen angeordnet. Die öffnungen 13 der Innenreihe dienen dazu, diesen Teil des Profilstabes leichter zu machen und ihm eine gewisse Biegsamkeit zu verleihen.

Die äussere Reihe öffnungen 14 dient zum Befestigen der Bausteingehäuse durch Einrasten der zu diesem Zweck an den beiden Seitenflächen jedes Gehäuses vorgesehenen Nasen 15.

Die Form der Nasen 15 ergibt sich aus den Fig. 2 und 3. Die Nasen haben einen dem Querschnitt der öffnungen 14 des Trägers entsprechenden zylindrischen Querschnitt und schliessen mit einer Schrägfläche 16 ab, die das Einsetzen in die öffnungen 14 erleichtert. Das Gehäuse 2 weist im übrigen hinter den Nasen 15 eine Kante 17 auf, gegen die sich der Rand 18 des Trägers beim Einrasten legt.

Bei dem gemäß Fig. 4 fertig montierten Schalter kann der

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Kontaktschieber jedes Schalterbausteins aus einer Ruhelage (die obere Lage in Fig. 4) in eine Wirkstellung und umgekehrt geführt werden; der Baustein wird in die Wirkstellung geschoben, indem man auf eine auf den Kopf der Schaltstange 7 gesetzte Taste 20 drückt. Eine Feder 21 führt den Kontaktschieber federnd aus der Wirkstellung in die Ruhelage zurück. Die Verschiebung des Kontaktschiebers in dieser Richtung wird durch Anschlag des Gleitstücks 6 im Gehäuse 2 oder seiner obenliegenden Fläche am Boden des Trägers 8 begrenzt. Die Feder 21 stützt sich mit ihrem einen Ende (in Fig. 4- ist es das untere Ende) an der Aussenseite des Mittelteils 9 des Trägers 8 ab. An ihrem anderen Ende ist sie kegelförmig verjüngt und endet mit einer letzten Windung, derenD urchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Schaltstange 7. oder zumindest kleiner als der Durchmesser eines in diese Schaltstange eingelassenen Ringes 22. Bei der Montage des Schalters kann diese letzte Windung so weit verformt werden, daß sie über den Ring 22 hinwegführbar ist und in eine an der Schaltstange 7 dafür vorgesehene Nut eingreifen kann.

Der Schalter weist ausserdem einen den verschiedenen Schalterbausteinen gemeinsamen Riegel 23 auf. Dieser Riegel dient zum Zweck, einen Kontaktschieber, der in seine Wirkstellung gebracht worden ist, in dieser Stellung zu verriegeln und gleichzeitig die anderen fontaktschieber freizugeben, die nun von ihren jeweiligen Federn beaufschlagt und in die Ruhelage zurückgeführt werden.

Der Riegel 23 besteht aus einem Streifen nichtrostendem Federstahl, in dem in gleichem gegenseitigen Abstand Öffnungen 24 vorgesehen sind, durch die die Schaltstangen 7 gesteckt werden können» Das eine Ende 25 des Riegels 23 ist umgebogen und mit einer Auswölbung versehen. In dem fertig montierten Schalter verschiebt sich der Riegel 2 3 auf der Innenseite des Trägers 8 längs des Mittelteils 9 zwischen diesem und den oberen Seiten-

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flächen der Gehäuse. Ausserdem stützt sich das gewölbte Ende 25 an dem Gehäuse 2 eines am Ende des Schalters stehenden Schalterbauteils ab und verleiht auf diese Weise dem Riegel 23 eine Federwirkung. Die Öffnungen 2M- wirken mit Nocken an den Kontaktschiebern zusammen; die Form dieser Nocken führt zur Verriegelung und Entriegelung in Verbindung mit der von dem gewölbten Ende 25 ausgeübten Rückholfederung. Die Flexibilität dieses Endes läßt sich durch Änderung seiner Länge und Vergrösserung der Ausdehnung des Durchbruchs verändern, indem beispielsweise eine Verbindung zwischen zwei Öffnungen 24 hergestellt wird.

Dank der Standardisierung der beschriebenen verschiedenen Elemente lassen sich Schalter von sehr unterschiedlichem Aufbau herstellen. Die verwendeten Schalterbausteine können sich voneinander durch die Zahl der an ihnen angebrachten Wechselkontakte unterscheiden. Bei dem in Fig. 4 gezeichneten Schalter enthält der an letzter Stelle links angeordnete Baustein überhaupt keinen elektrischen Kontakt. Dieser Baustein dient dazu, sobald er in Wirkstellung geschaltet ist, automatisch alle anderen Schalterbausteine in Ruhelage zu bringen, herbeigeführt durch die Verlagerung des Riegels und die von den verschiedenen Federn 21 ausgeübte Federwirkung.

Die verschiedenen Schalterbausteine können auch mit unterschiedlichem gegenseitigen Abstand an dem Träger 8 angebracht werden. Wenn beispielsweise ein Träger 8 und ein Riegel 2 mit einem Teilungsmaß der Öffnungen von 5 mm benutzt werden, so können Gruppen von Bausteinen in einem Schrittmaß angebracht werden, das ein Vielfaches von 5 nun ist, im allgemeinen 10, 15 oder 20 mm. Man kann auch mit Zwischenteilungen arbeiten. So sind bei dem in Fig. 4 gezeichneten Beispiel die Bausteine abwechselnd in einem Schrittmaß von 10 mm und 15 mm angeordnet, während die zugeordneten Tasten 20 in gleichen Teilungsabständen von 12,5 mm angebracht sind. Zu diesem Zweck

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werden die Tasten um 1,25 mm abwechselnd nach links und nach rechts exzentrisch gegenüber den Achsen der Kontaktschieber, an denen sie angebracht sind, aufgesetzt.

Der Aufbau des hier beschriebenen Schalters ist wesentlich einfacher als der Aufbau der bekannten Schalter. Der Schalter kann aus einer kleineren Zahl von leicht herzustellenden und billigen Einzelteilen zusammengesetzt werden. Im übrigen ist der Aufbau besonders gut für eine automatische Großserienfabrikation geeignet.

Die Gehäuse und die Kontaktschieber der Schalterbausteine werden aus Kunststoff gepreßt und auf Automaten zusammengesetzt.

Der zur Montage der Bausteine bestimmte Metallträger 8 wird aus einem Stahlband hergestellt, in das die verschiedenen benötigten Löcher gebohrt werden. Das mit Löchern versehene Band erhält eine Oberflächenbehandlung, die einen Schutz gegen atmosphärische Einflüsse verleiht, und wird dann wieder aufgewickelt. Von den so gebildeten Bunden werden Streifen abgeschnitten, die der vorgesehenen Fertigung angepaßt sind, und dann wird der Streifen gebogen, so daß er die Form des Trägers 8 erhält. Mit einer geeignet gewählten Oberflächenbehandlung, beispielsweise einer Behandlung mit Zink, das anschliessend passiviert wird, ergibt sich ein Schutzüberzug, der so biegsam ist, daß er beim Biegen des MetaIlstreifens nicht zerstört wird.

Die Riegel 2 3 lassen sich ebenfalls aus einem Federstahlband her stellen, das zunächst mit Bohrungen versehen und dann zu Bunden ausgewickelt aufbewahrt wird. Bei allen Bohrungen, sowohl auf dem Träger wie auf dem Riegel, handelt es sich um einfache kreisrunde Bohrungen, die in gleichmässigem gegenseitigen Abstand angeordnet sind. Bei der Produktion einer

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bestimmten Serie von Schaltern werden die Riegel in der erforderlichen Länge von den Bunden abgeschnitten, und ein Riegelende wird abgebogen, so daß sich der die Federwirkung hervorrufende Abschnitt 25 ergibt.

Die Montage der Bauelemente kann dann nach einem vollautomatisch ablaufenden Verfahren erfolgen. Die Gehäuse der verschiedenen, mit ihren Kontaktschiebern versehenen Schalterbausteine werden vertikal aufgestellt, wobei die Schaltstangen 7 nach oben zeigen. Diefontaktschieber sind zuvor in die zugehörigen Gehäuse gesteckt worden, wobei die Schaltstange 7 jeweils durch das Gehäuse geschoben wurde. Auf die verschiedenen so angeordneten Bausteine wird der Riegel 2 3 gesetzt, den man so weit herunterführt, bis er frei auf den oberen Rändern der Gehäuse 2 ruht, wobei die Schaltstangen 7 durch die Öffnungen 2¹+ greifen.

Dann wird de'r Träger 8 aufgesetzt, der in vertikaler Bewegung abwärts auf die Bausteine geführt wird. Die Schaltstangen 7 greifen durch die Öffnungen 12, und wegen der Nachgiebigkeit der Trägerschenkel rastet der Träger über die Nasen 15 der Gehäuse. Die Form der Nasen 15, dienach vorn hin abfallen, erleichtert das Einrasten.

Dann werden die verschiedenen Federn 21 über die Schaltstangen 7 geschoben, die über den Träger hinausragen; die Federn werden so weit zusammengedrückt, daß jeweils ihre letzte Windung, die eine kleinere Ouerschnxttsfläche hat, in die zugeordnete Nut des Kontaktschiebers einrastet.

Ansprüche:

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Claims

- ίο - Ansprüche

1.; Schalter aus standardisierten Elementen, bestehend aus Bausteinen, die jeweils einen Kontaktschieber, der ein in einem Gehäuse in dessen Längsrichtung gleitend verschiebbares Gleitstück darstellt, und eine Schaltstange aufweisen, mit der der Schalter von einer Stelleausserhalb des Gehäuses aus betätigt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) jedes Bausteins (1) in einen den verschiedenen Bausteinen gemeinsamen Träger (8) durch federndes Einrasten in Längsrichtung der Gleitstücke montiert ist.

Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Träger (8) aus einem Profilstab besteht, der einen Mittelteil (9) mit öffnungen (12) zum Hindurchstecken der Schaltstangen (7) und zwei rechtwinklig zum Mittelteil (9) abgewinkelte Schenkel (10) aufweist, zwischen die die Enden der zugeordneten Gehäuse <2) einsetz· bar sind»

3, Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gehäuse (2) an zwei einander gegenüberliegenden Seitenflächen Nasen (15) aufweist, die in zugeordnete öffnungen (IU) in den Schenkeln (10) des Trägers (8) einrastend eingreifen,

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- li -

4, Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (10) des Trägers (8) zwei Reihen öffnungen aufweisen, nämlich eine aussenliegende Reihe (14) für den EinrastVorgang und'eine innenliegende Reihe (13).

5» Schalter nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (12) im Mittelteil (9) des Trägers (8) und evtl. auch die öffnungen (13, 14) in den Schenkeln (10) kreisförmig sind.

6, Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Baustein (1) eine Rückholfeder (21) für den zugehörigen Kontaktschieber (3) zugeordnet ist, die den Kontaktschieber (3) aus einer Wirkstellung in eine Ruhelage zurückführt und mit einem konischen Ende zur letzten Windung hin ausgebildet ist, daß die Querschnittsfläche der letzten Windung kleiner ist als die. Querschnittsfläche eines an der Schaltstange (7) des Kontaktschiebers (3) angebrachten Ringes (22) und daß die letzte Windung vorzugsweise in eine Nut der Schaltstange (7) eingreift.

7» Schalter nach einem der Ansprüche ] bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verriegelungseinrichtung (23) vorgesehen ist, die die Kontaktschieber (3) in einer Wirkstellung zu verriegeln vermag und den verschiedenen Schalterbausteinen (1) gemeinsam ist und die aus einem flexiblen Metallstreifen besteht, der zuvor mit Öffnungen (24)

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für das Hindurchstecken der Schaltstangen (7) der Kontaktschieber (3) versehen ist, wobei ein Ende C25) der Verriegelungseinrichtung gebogen ist und sich an einem der Bausteine abstützt.

8, Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalterelemente durch einen Einrastvorgang unmittelbar ohne zwischengeschaltete Organe, die lediglich als Halterung dienen, aneinander befestigt sind.

9, Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Tasten (20) vorgesehen sind, die an den Enden der Schaltstangen (7) exzentrisch zu den Achsen der Kontaktschieber (3) in Richtung dieser Achsen angebracht sind«

10, Schalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalterbausteine (1) an dem gemeinsamen Träger (8) in ungleichmässigen Abständen angebracht sind und mindestens eine Gruppe von mindestens zwei eng nebeneinander stehenden Bausteinen bilden, wobei die endständigen Bausteine leder Gruppe einen grösseren Abstand von den Bausteinen der benachbarten Gruppe als von den benachbarten Bausteinen der gleichen Gruppe, haben.

11. Schalter nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,

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daß mindestens zwei einzelne Gruppen aus zwei aufeinanderfolgenden Bausteinen (1) vorgesehen sind, deren Tasten (20) symmetrisch von der Gruppe, weg versetzt sind.

12« Schalter nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwei einzelne Bausteingruppen vorgesehen sind, von denen die eine mindestens drei Bausteine (1) aufweist, wobei die Tasten (20) der endständigen Bausteine dieser Gruppe von der Gruppe weg nach aussen versetzt sind, während die Tasten des/der innenliegenden Bausteins/ Bausteine dieser Gruppe zentrisch angeordnet sind.

13» Gehäuse, Kontaktschieber, Träger, Riegel oder Feder für einen Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 12.

Verfahren zum Montieren eines Schalters nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die mit ihren Kontaktschiebern (3) versehenen verschiedenen Schalterbausteine (1) parallel zueinander aufgestellt werden, daß der die Verriegelungseinrichtung bildende Streifen (23) auf die Schaltstangen (7) der Kontaktschieber (3) gesetzt wird, bis sie auf den Gehäusen (2) der Schalterbausteine (1) aufliegt, und daß anschliessend der gemeinsame Träger (8) auf die genannten Schaltstangen (7) geschoben wird, bis der Träger (8) federnd auf den Gehäusen (2) einrastet.

Der Patentanwalt

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