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Elektrischer Drucktastenschalter Die Erfindung betrifft einen elektrischen
mittels geringer Kraft zu betätigenden Drucktastenschalter mit wenigstens einem
Kontaktsystem mit kurzem Tastweg, bestehend aus jeweils einem in einem Sockel auf
einem Festlagerteil angeordneten Wippkontakt und wenigstens einem Festkontakt sowie
aus einer den Wippkontakt mittels eines Ansatzes zu betätigenden und durch eine
Rückholkraft beeinflußbaren Drucktaste.
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Drucktastenschalter gibt es in mannigfaltiger Ausbildung. So unterscheidet
man im wesentlichen Schalter, bei denen beim ersten Tastendruck die Einschaltstellung
betrieben wird, wobei der Druckknopf in seine Ausgangslage zurückgeht und die Einschaltstellung
beibehalten wird, während bei einem zweiten Tastendruck die Ausschaltstellung wieder
eingenommen wird und dann beim Loslassen des Druckknopfes derselbe ebenfalls in
seine Ausgangsstellung zurückkehrt. Einen derartigen Schalter zeigt z.B. die DT-PS
395 096, bei dem auf einem in der Mitte schwenkbaren und in einem Schaltersockel
angeordneten doppelarmigen Hebel Jeweils auf einem Hebelarm ein Druckhebel angeordnet
ist, die beide abwechselnd mit dem Betåtigungsknopf zusammenwirken; gleichgUltig,
ob sich der Schalter in der Aus- oder Einschaltstellung befindet, erfaßt der Druckknopf
einen der beiden Druckhebel in einer Ringnut und kippt den Kontakthebel in die andere
Schaltstellung um. Beim Loslassen des Druckknopfes bringt die Rückholfeder den Druckknopf
in die Ausgangslage zurück, wobei der andere Druckhebel sich in die Ringnut des
Druckknopfes schiebt und hierdurch die Ausgangslage für einen neuen Taste druck
gegeben ist. Derartige Drucktastenschalter benötigen bekannterweise einen langen
Tastweg und einen kräftigen Tastdruck.
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In einer anderen bekannten Einrichtung nach der DT-PS 1 098 074 ist
zwar schon ein Schalter dargestellt, bei dem das Schalten mittels eines kurzen Betätigungsweges
und begrenzter Betätigungskraft möglich ist. Hierbei ist in einer U-förmigen Wippe
zwischen den U-Schenkeln eine Schraubenwindungsfeder angeordnet, welche als Zugfeder
einmal in der Wippe und zum anderen ortsfest an einem Bügel befestigt ist. Der eine
gestreckte Arm der Zugfeder dient gleichzeitig als Rückholfeder für den Betätigungsknopf.
Diese Einrichturg ermöglicht jedoch nicht das Verharren in zwei Schaltstellungen
nach erfolgter Betätigung des Druckknopfes und dessen Loslassen. Vielmehr geht die
Schaltwippe nach Loslassen des Druckknopfes jeweils in die Ausgangslage zurück und
nimmt die erste Schaltstellung wieder ein.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Drucktastenschalter
zu schaffen, bei dem bereits bei geringer Berührung der Tastfläche und somit geringem
Tastdruck ein Umschalten in die andere Schaltstellung bei nur kleinstem Tastweg
ermöglicht wird. Dabei soll jeweils die erlangte Schaltstellung bei Loslassen des
Druckknopfes in dieser Schaltstellung verharren, bis ein zweiter Tastdruck erfolgt.
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Ausgehend von der erstgenannten Einrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß der Wippkontakt aus einer Kontaktwippe und einem mit dieser
über eine Druckfeder verspannten Gegenhebel besteht, und daß sowohl auf der Kontaktwippe
als auch auf dem Gegenhebel eine etwa U-förmige Blattfeder befestigt ist, wovon
je ein U-Schenkel innerhalb der zur Betätigung wirksamen Spannweite des Tastenansatzes
und je ein U-Schenkel außerhalb der zur Betätigung wirksamen Spannweite des Tastenansatzes
liegen, so daß bei Betätigung der Drucktaste gegen den Druck einer relativ geringen
Rückstellkraft der Tastenansatz jeweils auf einen U-Schenkel der beiden Blattfedern
drückt und dabei Kontaktwippe und Gegenhebel jeweils in
entgegengesetzte
Richtungen kippt, wobei die Druckfeder das Kipp- bzw. Schaltmoment unterstützt und
der Tastweg wesentlich verkürzt wird.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung ist die Druckfeder als Schraubenwindungsfeder
ausgebildet, die sich einerseits in eine Ausnehmung an der Kontaktwippe und andererseits
an dem in der Ausnehmung der Kontaktwippe geführten Gegenhebel abstützt.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung besitzt das Festlagerteil einerseits
einen mittleren Lagersteg, der mittels eines hakenartigen Ansatzes den Gegenhebel
durchdringt und haltert und andererseits außenseitig zwei hakenförmige Lager besitzt,
in denen sich die Kontaktwippe mit ihren U-Schenkeln abstützt.
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Die Erfindung sieht weiterhin vor, daß das Festlagerteil zwei die
Schwenkwege der Kontaktwippe und des Gegenhebels begrenzende Anschläge besitzt.
Festlagerteil, Kontaktwippe, Gegenhebel und Druckfeder werden ohne separate Befestigungsmittel
mit Hilfe der Spannkraft der Feder zusammengehalten.
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Schließlich sind noch nach der Erfindung die Federschenkel der einen
Blattfeder jeweils in zwei Zungen aufgeteilt.
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Der Gegenstand der Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel in der
Zeichnung dargestellt.
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Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Drucktastenschalter
nach der Schnittlinie I-I der Fig. 2 in vergrößerter Darstellung.
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Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf den Drucktastenschalter bei abgenommener
Drucktaste und Sockelabdeckung.
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Fig. 3 zeigt den Schaltmechanismus in der Todpunktlage.
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Fig. 4 zeigt den Schaltmechanismus in der Ausschaltstellung, und Fig.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht des Schaltmechanismus In dem Schaltersockel
8 befinden sich zwei Schalterausnehmungen 8a und 8b, in denen jeweils ein Kontaktsystem
angeordnet ist. Unabhängig von dieser Ausbildung kann ein Schalter auch nur für
die Aufnahme eines oder von mehr als zwei Kontaktsystemen ausgebildet sein. Hierbei
können die Kontaktsysteme je nach Schaltungsausführung jeweils mittels nur eines
Druckknopfes 10 oder auch mehrere Kontaktsysteme mittels eines gemeinsamen Druckknopfes
10 bedienbar sein.
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In einer Sockelausnehmung 8a und/oder 8b befinden sich die Kontaktsysteme,
welche im wesentlichen aus den ortsfesten Kontakten 1 und 5 bestehen. Die ortsfesten
Kontakte 1 und 5 sind Zuführungskontakte der Anschlußklemmen 1' und 5', welche im
vorliegenden Beispiel als schraubenlose Anschlußklemmen dargestellt sind. Zur Unterscheidung
der beiden Festkontakte wird 1 mit Festlagerteil und 5 mit Gegenkontaktteil bezeichnet.
Das Festlagerteil besitzt einen mittleren Lagersteg Ic, der als Lappen aus dem Festlagerteil
herausgebogen ist. Das freie Ende des Lappens ist hakenförmig gestaltet, um mit
seinem Haken id den Gegenhebel 3 durchdringend diesen in einer Schwenklagerung haltern
zu können. Außerdem besitzt das Festlagerteil 1 die beiden Seitenlager le, 1f, welche
ebenfalls hakenartig geformt sind und in denen die Kontaktwippe 2 schwenkbar gelagert
ist.
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Hierfür besitzt die Kontaktwippe 2, welche U-förmig gestaltet ist,
an ihren U-Schenkeln 2b, 2c jeweils an ihren Außenseiten einen Lappen 2d, 2e. Diese
Lappen greifen in die Haken der Seitenlager le, If ein.
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Der Gegenhebel 3 führt sich in der Ausnehmung 2f der Kontaktwippe
2 und ist mit letzterer über eine Druckfeder 4 verspannt.
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Die Druckfeder 4, die als Schraubenwindungsfeder ausgebildet ist,
stützt sich mit ihrer einen Endwindung an dem inneren Quersteg 2g der Kontaktwippe
2 ab und zum anderen an der Außenkante 3a des Gegenhebels 3. Damit die Druckfeder
4 nicht von ihren Stützflächen abrutschen kann, greifen zapfenartige Vorsprünge
2h und 3b von Kontakthebel 2 und Gegenhebel 3 in die Windungen ein. Sind Kontakthebel
2 und Gegenhebel 3 in ihre Lager am Festkontaktteil 1 eingehängt und ist die Druckfeder
4 eingesetzt, werden die Teile mit Hilfe der Spannkraft der Druckfeder 4 zusammengehalten
und bilden dadurch eine Einbaueinheit. Der Kontakthebel 2 besitzt noch einen Kontaktniet
14 zur Kontaktgabe mit dem Kontaktniet 15 des Gegenkontaktteiles 5.
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Das Festkontaktteil weist außerdem zwei Anschläge ia und Ib auf, welche
die Schwenkbewegungen der Kontaktw}ppe 2 und des Gegenhebels 3 begrenzen.
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Auf den beiden Kontakt- bzw. Gegenhebeln2 und 3 sind eine etwa U-förmige
Blattfeder 6 und 7 angeordnet. Hierbei liegt die Blattfeder 7 mit ihrem U-Steg zunächst
auf dem Gegenhebel 3 auf, mit dem sie verschwenkbar befestigt ist. Die«U-Feder 6
übergreift den U-Steg der U-Feder 7 und ist mit dem Kontakthebel 2 schwenkbar befestigt.
Während die U-Schenkel 7a und 7b jeweils einen vollen Schenkel darstellen, sind
die U-Schenkel 6a und 6b jeweils in zwei Zungen 6a' und 6at' bzw. 6b' und 6b" aufgeteilt.
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Der Schalter funktioniert wie folgt: Wird die Taste 10 mittels nur
eines geringen Tastdruckes betätigt, was aufgrund der relativ schwach bemessenen
Druckfeder 11 möglich ist, dann erfaßt der Ansatz 12 die Sockelabdeckung 9 durchdringend
je einen Schenkel 6a bzw. 7b der Blattfedern 6 und 7 und drückt beide Federn in
senkrechter Pfeilrichtung nach
unten. Die Blattfedern sind elastisch,
können aber mit ihren beiden Schenkeln 6a und 7b nicht ausweichen, da sie zwischen
den seitlichen Nocken 12a innerhalb der Spannweite des Nockens 12 gefangen werden.
Der Druck wird über die Schenkel 6a und 7b derart auf die Kontaktwippe 2 und den
Gegenhebel 3 übertragen, daß, wie Fig. 3 zeigt, beide Hebel zugleich in die Todpunktlage
gelangen, also waagerecht liegen. Durch einen geringfügigen weiteren Druck wird
die Todpunktlage überwunden, so daß nunmehr die bis zur Todpunktlage zusammengedrückte
Schraubenwindungsfeder 4 sich entspannen kann und die beiden Hebel 2 und 3 in entgegengesetzter
Richtung ausschwenken. Dadurch wird die Ausschaltstellung erreicht und beim Loslassen
der Taste 10 auch beibehalten (Fig. 4). Bevor die Hebel 2 und 3 in die Todpunktlage
kamen, schoben sich die anderen beiden U-Schenkel 7a und 6b seitlich an dem Ansatz
12 vorbei, wodurch diese nicht zur Beeinflussung durch den Ansatz 12 kamen.
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Wird die Taste 10 wiederum betätigt, dann werden von dem Ansatz 12
nunmehr die Schenkel 7a und 6b der beiden U-Federn erfaßt und nach unten gedrückt.
Es erfolgt wiederum eine gegenseitige Verschwenkang der beiden Hebel 2 und bis sie
Lnrdie Todnunktlage gemäß Fig. 3 geraten; bei einem nur kurzen Weiterdruck springt
die Kontaktwippe in die entgegengesetzte Richtung in die Einschaltstellung gemäß
Fig. 1.
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Es ist offensichtlich, daß durch die Anordnung von zwei doppelarmigen
Hebeln auf einem gleichen LagermtteIsteg und deren gegenseitige Verschwenkung mittels
jC einer U-förmigen Blattfeder und deren Verspannung mittels einer gemeinsamen Druckfeder
der Tastweg weitgehend verkürzt wird, da die beiden Hebel sich beim Verschwenken
entgegenkommen und somit einen geringen Lasthub benbllgen. Da die Rückholfeder 11
se-hr weich ausgebildet ist, wird auch nur ein geringes Abtasten der Taste 10 benötigt,
um die Schaltung durchführen zu können.
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Der Schalter besitzt außerdem noch die Möglichkeit der Anordnung eines
Lämpchens, welches in die Ausnehmung 13 einsetzbar ist. Statt schraubenloser Anschlußklemmen
kann das Gerät auch Schraubklemmen aufweisen. Statt einer Schraubenwindungsf eder
als Rückholkraft kann auch die Tastfläche 10 selbst federelastisch ausgebildet sein,
wodurch eine separate Rückholkraft nicht erforderlich ist.