DE2559861B1 - Verriegelbarer Drucktastenschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen verriegelbaren Drucktastenschalter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Bei üblichen verriegelbaren Durcktastenschaltern wird ein Schaltgeräusch erzeugt, wenn die beweglichen Kontakte in Anlage an die stationären Kontakte kommen oder von diesen wieder freikommen. Dieses Kontaktgeräusch ist jedoch sehr störend und macht sich insbesondere bei Drucktastenschaltern, die mit hoher Schaltfrequenz arbeiten, sehr unangenehm bemerkbar.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen verriegelbaren Drucktastenschalter der angegebenen Gattung zu schaffen, bei dem das Schaltgeräusch weitgehend unterdrückt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen insbesondere darauf, daß eine Geräuschsperre vorgesehen ist, die unmittelbar vor dem öffnen des Drucktastenschalters geschlossen und unmittelbar nach dem Schließen des Schalters geöffnet wird. Durch diese genaue zeitliche Steuerung läßt sich das oben erwähnte, unangenehme Schalt- bzw. Kontaktgeräusch weitgehend unterdrücken. Trotzdem kann ein solcher Schalter sehr kompakt ausgelegt werden, so daß er praktisch nur genau so viel Raum benötigt wie ein üblicher Drucktastenschalter.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform der Erfindung;

Fig.2 eine Vorderansicht bzw. eine Ansicht der Breitseite dieser Ausführungsform;

Fig.3 eine Seitenansicht bzw. eine Ansicht der Schmalseite dieser Ausführungsform;

F i g. 4 eine Vorder- bzw. Breitseitenansicht, bei welchen die Wandungen eines Gestells oder Gehäuses zum Teil weggelassen sind;

F i g. 5 eine in Einzelteile aufgelöste, perspektivische Ansicht davon;

F i g. 6 in vergrößertem Maßstab eine Teilansicht dieser Ausführungsform;

F i g. 7 und 8 in vergrößertem Maßstab Teilansichten, anhand welcher die Kontaktgabe zwischen den beweglichen und feststehenden Kontakten beschrieben wird;

F i g. 9 eine teilweise aufgebrochene Teilansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fi g. 10 eine in Einzelteile aufgelöste, perspektivische

ίο Darstellung, in welcher die Hauptteile dieser Ausführungsform dargestellt sind;

Fig. 11 in vergrößertem Maßstab eine Teilansicht dieser Ausführungsform, anhand welcher eine in einem geräuscharm bzw. -los arbeitenden Schalter verwendete

ι 5 Feder beschrieben wird; und

Fig. 12 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der in F i g. 11 dargestellten Feder.

In den verschiedenen Figuren sind die gleichen bzw. einander entsprechenden Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Ferner wird bezüglich der Offenbarung der Erfindung wegen deren großen Klarheit und Anschaulichkeit ausdrücklich auf die Zeichnung bezuggenommen.

Bei der in den F i g. 1 bis 8 und insbesondere in F i g. 5 dargestellten, ersten Ausführungsform weist eine langgestreckte, rechteckige Anschlußplatte 1 eine Anzahl in zwei Reihen angeordneter, feststehender Kontakte 2, eine Anzahl in der Anschlußplatte 1 ausgebildeter Führungslöcher 3, welche in einem vorbestimmten Abstand voneinander und in einer Reihe entlang der Längsachse der Anschlußplatte zwischen den Reihen der feststehenden Kontakte 2 angeordnet sind, und eine entsprechende Anzahl Einschnitte 4 auf, welche zum Einbau in einem Gestell oder Gehäuse 25 verwendet werden, wie nachstehend noch im einzelnen beschrieben wird. Wie am besten aus F i g. 8 zu ersehen ist, weist jeder feststehende Kontakt 2 einen flachen bzw. ebenen, feststehenden Kontaktteil 5, welcher mit einer ösenförmigen Durchführung 6 starr verbunden ist und eine Einheit bildet, sowie einen Schenkel oder einen Anschlußteil 7 auf, welcher unter einem rechten Winkel bezüglich des flachen, ebenen Teils 5 umgebogen ist und nach außen vorsteht. Während der Schenkel oder der Anschlußteil 7 in einen rechteckigen Schlitz 9 in der Anschlußplatte 1 eingesetzt ist, ist die ösenförmige Durchführung 6 in ein kreisförmiges, in der Anschlußplatte 1 ausgebildetes Loch 8 eingepaßt und in diesem befestigt, wodurch der feststehende Kontakt 2 sicher an der Anschlußplatte 1 angebracht ist.

In F i g. 5 ist bei der ersten Ausführungsform für jeweils zwei Paare einander zugeordneter, feststehender Kontakte 2 ein Betätigungs-Überbrückungsteil 10 vorgesehen (das der Kürze halber in der folgenden Beschreibung als »das Überbrückungsteil« bezeichnet wird), das aus einem entsprechenden Kunstharz bzw. -stoff hergestellt ist und starr mit einem Führungsstab 11 verbunden ist, welcher nach unten entlang der Achse des Überbrückungsteils 10 vorsteht und in das entsprechende Führungsloch 3 der Anschlußplatte 1 einbringbar ist und in diesem sitzt. Zwei bewegliche Kontaktteile haltende Teile 12 sind mit den seitlichen Hauptflächen des Überbrückungsteils 10 starr verbunden, erstrecken sich quer oder unter rechtem Winkel bezüglich der Längsachse der Anschlußplatte 1 und weisen Einschnitte 18 auf, durch welche sie in einem bestimmten Abstand von den seitlichen Hauptflächen angeordnet sind. Von den Seitenflächen stehen ferner die beweglichen Kontaktteile haltende und sichernde

Vorsprünge 13 vor; darüber hinaus steht von einer seitlichen Hauptfläche (der rechten Hauptfläche in der ersten Ausführungsform) ein keilförmiger erster Sperroder Verriegelungsansatz (14, 15) vor, welcher eine schräg geneigte Fläche 14 und eine ebene Sperr- oder Verriegelungsfläche 15 aufweist. Ein abgesetzter, ebener Teil 16 dient dazu, die Verschiebung des Überbrückungsteils 10 nach oben zu begrenzen, und ein knopf- bzw. tastenförmiger Teil 17 steht in axialer Richtung nach oben von dem abgesetzten Teil 16 vor.

Ein bewegliches Kontaktteil 20 ist aus einem elastisch federnden Metall hergestellt und weist zwei halbkugelförmige Kontakte auf, welche an den Enden des Kontaktteils angebracht und starr damit verbunden sind. Wie am besten aus Fig.7 zu ersehen ist, ist das bewegliche Kontaktteil 20 in Form eines umgekehrten U gebogen und wird in einer bestimmten Lage zwischen dem Halte- oder Sicherungsvorsprung 13 und dem Halteteil 12 dadurch gehalten, daß die beiden Schenkelteile des Kontaktteils 12 über die Einschnitte 18 hinaus nach unten vorstehen. Die Einschnitte 18 sind vorgesehen, um das Lösen oder Freikommen des beweglichen Kontaktteils 20 aufgrund von Stoßen, Schlägen oder Erschütterungen zu verhindern. Infolgedessen kann andererseits ein entsprechender Teil des beweglichen Kontaktteils 20 beispielsweise durch Verschweißen mit dem Halteteil 12 verbunden sein, wobei dann die Einschnitte 18 entfallen können. Die Oberfläche des Halteansatzes 13, an welche der Kontaktteil 20 anliegt, ist gebogen, um so eine große Verformung oder Durchbiegung des beweglichen Kontaktteils 20 zu ermöglichen.

Das Überbrückungsteil 10, an welchem die zwei beweglichen Kontaktteile 20 gehaltert sind, weist den Führungsstab 11 auf, welcher verschiebbar in das Führungsloch 3 in der Anschlußplatte 1 eingesetzt ist; eine zur Vorspannung vorgesehene Schraubenfeder 21 ist über den Führungsstab 11 geschoben, so daß das Überbrückungsteil 10 normalerweise nach oben vorgespannt ist. Die übrigen Überbrückungsteile 10 weisen den gleichen, vorstehend beschriebenen Aufbau auf und sind in der beschriebenen Weise in gleichem Abstand voneinander an der Anschlußplatte 1 gehaltert.

Ein verschiebbares Sperr- oder Verriegelungsteil 22 aus Kunstharz bzw. -stoff, welches in rechteckigen Führungslöchern verschiebbar eingesetzt ist, welche in den Seitenwandungen des Gehäuses 25 ausgebildet sind, weist einen H-förmigen Querschnitt auf, damit seine Widerstandsfähigkeit gegenüber einer Verformung größer wird. Eine Anzahl zweiter, keilförmiger Sperr- oder Verriegelungsansätze 23 ist an der vorderen Fläche (d. h. der dem Überbrückungsteil 10 benachbarten Fläche) in gleichem Abstand voneinander angebracht und starr mit der Fläche verbunden; jeder dieser zweiten Sperr- oder Verriegelungsvorsprünge weist eine schräggeneigte Fläche auf, welche zu der schräggeneigten Fläche 14 des ersten Sperr- oder Verriegelungsansatzes des Überbrückungsteils 10 paßt bzw. dieser angepaßt ist. Eine Anzahl in gleichem Abstand voneinander angeordneter, federnder Anschlagstifte 24 steht von der oberen Fläche des verschiebbaren Sperr- oder Verriegelungsteils 22 vor.

Der Teileinbau, welcher die Anschlußplatte 1, die Überbrückungsteile 10 und das verschiebbare Sperroder Verriegelungsteil 22 aufweist, ist in dem Gestell oder Gehäuse 25 untergebracht. Das Gestell oder Gehäuse 25 weist die Form eines Kastens mit einer Vorderwand 27, einer Rückwand, einer oberen Abdekkung und Endwandungen auf. Von den Vorder- und Rückwänden aus erstrecken sich Ansätze 26, welche mit den Einschnitten 4 der Anschlußplatte 1 in Eingriff gebracht werden und dann unter rechtem Winkel nach innen über die Anschlußplatte 1 umgebogen werden, wodurch das Gestell oder Gehäuse 25 sicher an der Anschlußplatte 1 befestigt ist. Die Vorderwand 27 ist mit einem Paar langgestreckter Schlitze 29 und 30 (siehe F i g. 5 und 6) versehen, in welche eine Vorspannfeder 28 eingesetzt wird, wie nachstehend im einzelnen beschrieben wird. Die obere Abdeckung weist eine Anzahl quadratischer oder rechteckiger öffnungen, durch welche die Knopf- bzw. Tastenteile 17 der Überbrükkungsteile 10 vorstehen, eine Montageöffnung 32, welche dazu benutzt wird, die Vorspannfeder in eine entsprechende Lage zu bringen, wie nachstehend im einzelnen noch beschrieben wird, und zwei Befestigungsflansche 34 auf, welche jeweils in Längsrichtung der oberen Abdeckung über die Seite vorstehen, wo die obere Abdeckung und die Endwandungen miteinander verbunden sind, und welche jeweils ein Befestigungsloch 33 aufweisen.

Wie in F i g. 6 dargestellt, ist die Vorspannfeder 28 aus einem elastisch federnden Metalldraht hergestellt und in Form eines L gebogen; der Endteil 36 des horizontalen Schenkels ist in Form eines umgekehrten Vs gebogen. Bei der Montage wird der vertikale Schenkelteil durch den Schlitz 30 in das Gestell oder das Gehäuse 25 eingeführt und kommt an dem federnden Anschlagstift 24 in Anlage, während der die Form eines umgekehrten Vs aufweisende Teil 36 verbogen oder zusammengedrückt und durch den Schlitz 29 eingeführt wird. Der die Form eines umgekehrten Vs aufweisende Teil 36 nimmt dann wieder seine normale Form ein, wobei dann das Ende an der Ecke zwischen den Vorder- und Seitenwänden anliegt. Auf diese Weise ist somit die Vorspannfeder 28 in einem Arbeitsgang in eine bestimmte, vorgesehene Lage gebracht.

Wenn die Vorspannfeder 28 in der vorbeschriebenen Weise belastet ist, ist das verschiebbare Sperr- oder Verriegelungsteil 22 normalerweise in der Richtung vorgespannt, welche durch den in F i g. 6 dargestellten Pfeil angezeigt ist, so daß der zweite Sperr- oder Verriegelungsansatz 23 des verschiebbaren Verriegelungsteils 22 entweder an der ebenen Fläche 15 oder der schräggeneigten Fläche 14 des ersten Sperr- oder Verriegelungsansatzes des Überbrückungsteils 10 anliegt. Wenn alle Überbrückungsteile 10 sich in der oberen, angehobenen Lage befinden, liegen die zweiten Sperr- oder Verriegelungsansätze 23 insbesondere an den schräggeneigten Flächen 14 der ersten Sperr- oder Verriegelungsansätze der Überbrückungsteile 10 an, wie in F i g. 4 dargestellt ist. Wenn dann jedoch eines der Überbrückungsteile entgegen der Wirkung der Feder 21 gedrückt wird, verschiebt bzw. drückt die schräggeneigte Fläche des ersten Verriegelungsansatzes den zweiten Verriegelungsansatz 23 des verschiebbaren Verriegelungsteils 22 weg, so daß letzterer in einer Richtung verschoben wird, welche der durch den Pfeil A in Fig.6 angegebenen Richtung entgegengesetzt ist. Wenn die ebene Fläche 15 des ersten Ansatzes dem unteren Ende der schräggeneigten Fläche des zweiten Verriegelungsansatzes 23 gegenüberliegt bzw. mit diesem fluchtet, kommt letzterer außer Eingriff von der schräggeneigten Fläche 14 des ersten Verriegelungsansatzes, so daß das verschiebbare Verriegelungsteil 22 in der durch den Pfeil A angegebenen Richtung verschoben wird, und der zweite Verriegelungsansatz 23 mit

dem ebenen Flächenteil 15 des ersten Verriegelungsansatzes in Anlage kommt. Hierdurch kann somit die Aufwärtsbewegung des Überbrückungsteils 10 verhindert werden.

Wenn das Überbrückungsteil 10 in der vorbeschriebenen Weise nach unten gedrückt wird, wird das bewegliche Kontaktteil 20 aus der in F i g. 7 dargestellten Lage nach unten in die in F i g. 8 dargestellte Lage verschoben. Das heißt, sobald das bewegliche Kontaktteil 20 das Paar feststehender Kontakte 5 überbrückt, kann zwischen diesen Kontakten eine elektrische Verbindung hergestellt werden. Selbst nachdem die Kontakte 19 an dem beweglichen Kontaktteil 20 an den feststehenden Kontakten 5 anliegen, wird das Überbrückungsteil 10 weiter nach unten verschoben, so daß die Kontakte 19 des beweglichen Kontaktteils 20 über die feststehenden Kontakte 5 nach außen gleiten, bis sie über die gleichmäßig gebogenen Kanten der Durchführungen 6 bewegt und in diesen aufgenommen werden, wie in F i g. 8 dargestellt ist. Sobald das Überbrückungsteil 10 das Ende des Abwärtshubs erreicht und in dieser Stellung verriegelt ist, bleiben die Kontakte 19 des beweglichen Kontaktes 20 in den Durchführungen 6 und verschließen sie. Infolgedessen sind zwei Schaltanordnungen oder zwei Paare stationärer Kontakte geschlossen.

Wenn dann als nächstes ein weiteres Überbrückungsteil 10 nach unten verschoben bzw. gedrückt wird, schiebt bzw. drückt dessen erster Verriegelungsansatz 14 den zweiten Verriegelungsansatz 23 weg, wodurch das verschiebbare Sperr- oder Verriegelungsteil 22 in der vorbeschriebenen Weise in der Richtung verschoben wird, welcher der durch den Pfeil A angezeigten Richtung entgegengesetzt ist, so daß der erste Verriegelungsansatz 14 des Überbrückungsteils 10, welcher vorher in einer vorgegebenen Lage verriegelt worden ist, freigegeben wird. Folglich kehrt dann dies Überbrückungsteil 10 unter der Wirkung der Schraubenfeder 21 in seine Anfangs- oder obere Lage zurück. Wenn die Kontakte 19 des beweglichen Kontaktteils 20 von ihren entsprechenden, feststehenden Kontakten 5 freigekommen sind, gleiten die Kontakte 19 über die feststehenden Kontakte 5, so daß hierdurch eine Selbstreinigung zwischen diesen Kontakten erreicht werden kann.

Wenn dann ein weiteres Überbrückungsteil 10 gedrückt wird, wird es in der vorbeschriebenen Weise in einer bestimmten Stellung verriegelt, so daß die diesem Überbrückungsteil 10 zugeordnete Schaltanordnungen oder feststehende Kontakte geschlossen werden können.

Bei dem Schalter gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung wird ein Geräusch erzeugt, wenn die beweglichen Kontakte mit den feststehenden Kontakten in Anlage kommen oder von diesen freikommen. Um diese Geräuschschwierigkeit zu überwinden, ist in der zweiten Ausführungsform der Erfindung ein Schalter mit bzw. für eine Geräuschsperre vorgesehen, welcher sofort geschlossen wird, unmittelbar bevor der Schalter, welcher angeschaltet war, geöffnet wird, und welcher sofort geöffnet wird, unmittelbar nachdem der andere Schalter geschlossen ist. Ein derartiger Schalter mit Geräuschsperre muß mit einer genauen zeitlichen Steuerung betätigt werden und muß kompakt ausgebildet sein.

Die zweite in den Fig.9 bis 11 dargestellte Ausführungsform weist im wesentlichen den gleichen Aufbau wie die erste Ausführungsform auf, außer daß in ihr ein Schalter mit Geräuschsperre vorgesehen ist. Wie in F i g. 10 und 11 dargestellt, weisen die Oberseiten des verschiebbaren Verriegelungsteils 22 einen L-förmigen Einschnitt 37 mit einem vorspringenden Wandungsteil 37a, Einschnitte 38 und einen die Form eines umgekehrten L's aufweisenden Einschnitts 39 mit einem vorspringenden Wandungsteil 39 auf, wobei die Einschnitte zur Halterung einer Feder vorgesehen sind. Wie am besten aus F i g. 11 zu ersehen, ist ein Endteil 41

ίο einer für den Schalter mit Geräuschsperre vorgesehenen Feder 40, welche aus einem elektrisch leitenden und elastisch federnden Material hergestellt ist, im rechten Winkel abgebogen und in den L-förmigen Einschnitt 37, d.h. in den horizontal verlaufenden Schlitzteil (s.

Fig. 10) eingesetzt; der in Form eines Halbkreises gebogene Teil 42 ist in die Einschnitte 38, und der gerade Teil 43 ist in den die Form eines umgekehrten L's aufweisenden Einschnitt 39 eingesetzt und ist nach unten abgebogen, so daß der andere Endteil 44 in ein Loch 45a eines an der Anschlußplatte 1 angebrachten Kontaktes 45 (s. Fig. 10) des Schalters mit Geräuschsperre eingesetzt ist und federnd gegen ihn gedrückt wird. Die Feder 40 ist so gebogen oder zusammengelegt, daß ihre in die Einschnitte 37 bis 39 eingesetzten Teile elastisch federnd gegen die Einschnitte gedrückt und sicher in der vorgegebenen Lage gehalten werden können. Da die Teile 41 und 43 der Feder 40 in die horizontal verlaufenden Schenkel- oder Schlitzteile der Einschnitte 37 und 39 eingesetzt sind, kann ihre Verschiebung in irgendwelchen Richtungen durch die vorspringenden Wandungsteile 37a und 39a sicher begrenzt werden.

In F i g. 10 steht ein Vorsprung 46 von einer Seite der Führungsöffnung 35 in der rechten Seitenwand des Gestells oder Gehäuses 25 vor, so daß, wie in F i g. 11 dargestellt, wenn das verschiebbare Verriegelungsteil 22 nach rechts entgegen der Wirkung der Feder 36 in der vorbeschriebenen Weise verschoben wird, ein Endteil 41 der Feder 40 an dem Vorsprung 46 in Anlage kommt, wodurch das Gestell oder Gehäuse 25 elektrisch mit dem Kontakt 45 des Schalters mit Geräuschsperre auf der Anschlußplatte 1 verbunden wird. Wenn der eine Endteil 41 der Feder 40 mit dem Vorsprung 46 in Anlage gekommen ist, wird der Endteil 41 nach innen verbogen und wird teilweise von dem verschiebbaren Verriegelungsteil 22 weg bewegt, (d. h. liegt nicht mehr an ihm an), so daß der eine Endteil 41 fest und elastisch federnd gegen den Vorsprung 46 gedrückt wird. Auf diese Weise ist ein zuverlässiger und sicherer elektrischer Kontakt zwischen der Feder 40 des Schalters mit Geräuschsperre und dem Vorsprung 46 und damit dem Gestell oder Gehäuse 25 gewährleistet.

Nunmehr wird anhand der Fig. 12 die Arbeitsweise des Schalters für eine Geräuschsperre mit dem vorstehend angegebenen Aufbau beschrieben. Ein Geräusch wird zu einem Zeitpunkt A', wenn der Schalter A abgeschaltet wird, und zu einem Zeitpunkt B' erzeugt, wenn der Schalter B angeschaltet wird. Infolgedessen wird die Feder 40 für den Schalter mit Geräuschsperre so betätigt, daß zwischen der Anschaltzeit A' und der Abschaltzeit B' eine Überbrückung hergestellt wird. Das heißt, die Feder 40 für den Schalter mit Geräuschsperre kommt in Anlage mit dem Vorsprung 46, unmittelbar bevor der Schalter A abgeschaltet wird, und kommt von dem Vorsprung 46 frei, unmittelbar nachdem der Schalter B angeschaltet ist.
Die Feder 40 des Schalters mit Geräuschsperre ist

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vorstehend so beschrieben, daß sie elastisch federnd in baren Verriegelungsteil 22 in der Weise angebracht sein,

den Einschnitten 37 bis 39 des verschiebbaren daß wenn letzteres in F i g. 11 nach rechts verschoben

Verriegelungsteils 22 gehalten ist und eine elektrische wird, ein Ende der Feder 40 an einem elektrisch

Verbindung mit dem von dem Gestell oder Gehäuse 25 leitenden Teil des Gestells oder Gehäuses 25 anliegt,

vorstehenden Ansatz oder Vorsprung 46 herstellt; 5 während das andere Ende an dem Anschluß oder

selbstverständlich kann die Feder 40 an dem verschieb- Kontakt 45 des Schalters mit Geräuschsperre anliegt.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verriegelbarer Drucktastenschalter mit einer Anschlußplatte mit stationären Kontakten, mit Betätigungsgliedern, mit beweglichen Kontakten an den Enden der Betätigungsglieder und mit einem Verriegelungsteil, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung einer Geräuschsperre eine Feder (40) aus einem elektrisch leitenden und federnden Material in dem verschiebbaren Verriegelungsteil (22) in der Weise gehaltert ist, daß ein Ende der Feder (40 an einem elektrisch leitenden Bereich (46) eines Schaltergehäuses (26) anliegt, so daß eine elektrische Verbindung zwischen dem Gehäuse (25) und dem anderen Ende (43, 44) der Feder (40) entsteht.

2. Verriegelbarer Drucktastenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (40) durch ihre Federkraft in einer bestimmten Lage in Einschnitten (37 bis 39) gehalten ist, die in dem verschiebbaren Verriegelungsteil (22) ausgebildet sind.