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Drucktastenschalter mit Schaltstellungsanzeige
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Die Erfindung betrifft einen Drucktastenschalter mit einem Anzeigetastknopf,
hinter dessen frontseitigem Fenster bei Tastendruck ein durch eine Feder belastetes
Anzeigeelement um eine Achse im Tastknopfgehäuse mittels eines Steuerhebels winkelbewegbar
gelagert ist.
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An der unterschiedlichen Stellung der Drucktasten muß man bei bekannten
Drucktastenschaitern der einfachsten Bauart erkennen, ob sich der Schalter in "EIN"-
oder "AUS"-Stellung befindet. Aufwendigere Schalter besitzen eine Leuchteinrichtung,
z.B. in der Form einer Glühlampe oder Leuchtdiode, die im gedrückten Zustand durch
deren Aufleuchten erkennen läßt, daß sich der Schalter im eingeschalteten Zustand
befindet. Um diesen durch die Leuchteinrichtung bedingten Stromverbrauch zu senken,
sind bereits Drucktastenschalter mit mechanisch-optischer Schaltstellungsanzeige
bekannt. Eing di e ser bekannten Drucktastenschalter besitzt an der Stirnwand ein
durchsichtiges Fenster, hinter dem eine Anzeigevorrichtung, z.B. in der Form einer
Trommel, untergebracht sein kann.
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Die Trommel weist an ihrem Umfang zwei Bereiche mit jeweils unterschiedlicher
Markierung für den "EIN2'- und 'AUS"-Schaltzustand auf und an ihrem einen Ende ist
eine knieförmig gebogene Stange angelenkt, die bei Bewegung der Drucktaste in Längsrichtung
die Drehung der Trommel bewirkt.
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Ein durch einen Steuerhebel bei Tastendruck schwenkbares Anzeigeelement
besteht bei einem weiteren bekannten Drucktastenschalter aus zwei etwa senkrecht
aufeinander stehenden Sichtplatten, die von einer gemeinsamen Winkelkante ausgehen.
Je nach Schaltstellung ist eine der Sichtplatten hinter einem Fenster sichtbar.
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Im Bereich der Einzelkante ist das Anzeigeelement über eine Lageranordnung
mit dem Steuerhebel verbunden, der seinerseits durch ein am Schaltergehäuse befestigtes
Federglied bei Tastenhubbewegung.um seine Schwenkachse verschwenkbar ist. Ein Ende
des Federgliedes gleitet bei der Hubbewegung des Tastenknopfes an einer Seitenkante
des Steuerhebels über einen auf der Höhe der Schwenkachse befindlichen Auflaufnocken
hinweg. Dieser Auflaufnocken bildet eine Art mittlere Totpunktstel lung, wobei beiderseits
hiervon durch das Federglied entgegengesetzte Drehmomente auf den Steuerhebel ausgeübt
werden.
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Das Anzeigeelement eines anderen bekannten, ähnlich aufgebauten Drucktastenschalters
wird von Sichtplatten gebildet, die innerhalb des Tastenknopfes an einem Schwenkhebel
angelenkt sind. Dieser Schwenkhebel steht unter der Wirkung einer Druckfeder, die
bei der Hubbewegung des Tastknopfes über eine Totpunktstellung gehoben wird. Gleichzeitig
dient die Druckfeder als Federbelastung für einen am Schalter befestigten Steuerschieber,
der über einen Steuernocken auf den Schwenkhebel einwirkt und gegenüber dem sich
der Tastenknopf bei Betätigung verschiebt.
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Bei einem weiteren bekannten Drucktastenschalter sind über einer Sichtfläche
zwei seitlich angeordnete Abdeckplatten
schwenkbar gelagert, die
L-förmig ausgebildet sind. An der Abwinkelung sind beide über eine Schraubenfeder
miteinander verbunden, die beide Abdeckplatten aufeinander zubewegt, so daß die
Sichtflächen bedeckt sind.
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An einem freien Ende des Schenkels befindet sich das Schwenklager
und ein Steuerhebel, mit dessen Hilfe die Abdeckplatten bei Hubbewegung eines Betätigungsgliedes
geschwenkt werden können, so daß die Sichtfläche dann sichtbar wird.
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Schließlich ist ein Drucktastenschalter mit einem Anzeigetastknopf
bekannt, bei dem hinter einem frontseitigen Fenster zwei bei Tastenhubbewegung schwenkbare
Sichtplatten gelagert sind, die durch Federn gegen das Tastenknopfgehäuse vorgespannt
sind. Wenigstens eine der Sichtplatten ist über eine Schwenkachse an einem Steuerhebel
angelenkt, dessen Lage je nach Tastenstellung durch den Nocken eines feststehenden
Steuerschiebers festgelegt wird. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann auch
der Steuerhebel durch eine sich am Tastenknopfgehäuse abstützende Feder vorgespannt
sein.
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Diese vorgenannten Drucktastenschalter weisen den Nachteil auf, daß
der Schaltzustand mittels komplizierter mechanischer Anzeige- und Umschaltmechanismen
angezeigt wird. Da viele Einzelteile benötigt werden, ist die Herstellung und die
Montage aufwendiger und damit bei einem derartigen, in großen Stückzahlen hergestellten
Artikel teuer. Ferner wird in manchen Fällen das Geräusch beim Umschalten als nachteilig
empfunden.
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Der Erfindung liegt dächer die Aufgabe zugrunde, einen Drucktastenschalter
der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem das gesamte Anzeigeelement und der
Umschaltmechanismus möglichst einfach aufgebaut sind, wobei die aus Kunststoff hergestellte
Feder für das Anzeigeelement so gestaltet ist, daß sie einen möglichst langen Federweg
zur Erzielung einer weichen, gleichmäßigen Federcharakteristik aufweist und daß
die bei Kunststoff unter Dauerbelastung auftretenden Ermüdungserscheinungen auf
ein Minium reduziert werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Steuerhebel
und Feder einstückig an dem aus Kunststoff bestehenden Anzeigeelement so angeformt
sind, daß sich der Steuerhebel an dem ortsfesten Drucktastenschaltergehäuse und
die Feder innenseitig am Tastenknopfgehäuse abstützen. Weiterbildungen dieser Aufgabenlösung
und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Das erfindungsgemäße Anzeigeelement ist, da es einstückig ausgebildet
ist, leichter und'kostengünstiger herzustellen und einfacher in das Tastenknopfgehäuse
zu montieren.
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Darüberhinaus werden durch die besondere Gestaltung der angeformten
Feder die bereits in der Aufgabenstellung erwähnten Ermüdungserscheinungen unter
Beibehaltung einer weichen, gleichmäßigen Federcharakteristik auf ein Minimum reduziert.
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Die Ausgestaltung der Erfindung und weitere Einzel~ heiten werden
nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
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Von den Figuren zeigt Figur 1 einen Teilschnitt durch einen Anzeigetastknopf
eines Drucktastenschalters mit einem Anzeigeelement, Figur 2 eine Unteransicht des
Anzeigetastknopfes mit eingeschliapptem Anzeigeelement, Figur 3 einen Teilschnitt
durch einen Anzeigetastknopf eines Drucktastenschalters mit einem anderen Anzeigeelement.
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Mit 1 ist in den Figuren 1 und 3 ein Drucktastenschaltergehäuse bezeichnet,
dessen Schaltsystem von herkömmlicher Art ist und für die Erfindung keine Bedeutung
besitzt, so daß das Schaltsystem nicht naher beschrieben wird.
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Lediglich ein Tastenstößel 2 ist in den Figuren dargestellt, der in
dem Drucktastenschaltergehäuse verschiebbar gelagert ist und an dem an seine aus
dem Gehause herausragenden Ende ein Tastknopf 3 befestigt ist. Die entsprechende
Öffnung des Tastknopfes zur Aufnahme des Tastenstößels ist in Figur 2 mit 19 bezeichnet.
In Figur 1 sind zwei Raststellungen dargestellt, wobei der linke Tastknopf sich
in ungedrückter und der rechte Tastknopf sich in gedrückter Schaltstellung befinden.
Durch Uberhub wird der Tastknopf von der "£IN"- in die "AUS"-Stellung übergeführt.
Auf der Frontseite des Tastknopfes ist ein Fenster 4 ausgespart, hinter dem ein
Signalflächenträger 5 eines Anzeigeelementes 6 sichtbar ist.
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Das Fenster könnte auch durch einen transparenten Kunststoffeinsatz
verschlossen sein. Durch eine gekrümmte Ausgestaltung des Signalflächenträgers,
der mit einer ebenfal 18 gekrummten Aussparung der Tastknopffrontinnenseite zusammenwirkt1
wird, auch wenn das Fenster offen ist, ein bestimmter Grad an Staubdichtheit erreicht,
falls
dies erforderlich sein sollte. Außerdem wird hierdurch die Anzeige verbessert, da
der Signalflächenträger unmittelbar hinter dem Fenster liegt, was insbesondere bei
schräger Betrachtung von Bedeutung ist. Der Signalflächenträger kann Kontrastleuchtfarben
und/oder Beschriftungen zur Kennzeichnung der SchaltstelLung tragen.
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Aus Designgründen, nämlich um eine gewisse Ähnlichkeit mit der Anzeige
mit Leuchtdioden zu erhalten, wurde das Fenster bewußt nicht sehr groß gewählt.
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Das Anzeigeelement besteht aus einem Schenkel 7, dessen Ende zu dem
bereits erwähnten SignaLfLächentriger 5 abgewinkelt ist. An dem Schenkel 7 ist ein
Steuerhebel 8 angeformt, der sich an dem Drucktastenschaltergehäuse abstützt. Schenkel
und Steuerhebel bilden eine drehsteife Abwinkelung, wobei sich das Schwenklager
9 an der Verbindungsstelle, an der Basis 11 befindet. An das Schwenklager ist mindestens
ein Zapfen 10 angeformt, der in eine in den Figuren nicht sichtbare Ausnehmung des
Tastknopfes einrasten kann und in dieser Ausnehmung drehbar gelagert ist.
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An die Basis 11 des Anzeigeelementes ist eine Feder 12 aus Kunststoff
angeformt, die sich innenseitig an der Frontseite des Tastknopfes abstützt. hierdurch
wird erreicht, daß der Steuerhebel 8 immer am DrucktastenschaL-tergehäuse 1 anliegt.
Wie aus Figur 2 zu entnehmen ist, ist die Breite der Feder 12 geringer als die des
Anzeigeelementes und die des Steuerhebels. Die Feder 12 selbst besteht aus 2 hintereinanderliegen(lell
Federschenkeln 13 und 14, die unter einem Winkel zueinalllierstehell.
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Damit wird erreicht, daß der gesamte Federarm Länger wird und die
Feder eine weichere Federcharakteristik erhält.
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Während der erste Federschenkel 13 über einen federnden1 bogenforrnigen
Ansatz 15 an der Basis angeformt ist, ist der zweite Federschenkel 14 über eine
ebenfalls federnde, offene SchLeife 17 mit dem ersten Federschenkel 13 verbunden.
Hierdurch könllen die Federkonstanten der beiden Federschenkel verschieden sein.
Insgesamt erzielt man dadurch eine weitere Verbesserung bezüglich der Federcharakteristik.
Außerdem wird durch diese Ausgestaltung der Feder erreicht, daß die bei Kunststoff
üblichen Ermüdungserscheinungen bei Dauerbelastung, was in diesem FaLle ein ds erll(l
gedrückter Tastknopf bedeutet, stark vermindert werden.
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Das freie Ende des zweiten FederschenkeLs weist eine Abrundung 16
auf, um besser an der Innenseite des Tastknopfes entlang gleiten zu können. Wird
der Tastknopf gedrückt, so wird die Offnung sowohL des bogenförmigen Ansatzes 15,
als auch die der Schleife 17 verengt. Eine andere Ausfiihrung, bei der eine der
Öffnungen erweitert wird, ist in Figur 3 dargestellt. Der Aufbau des Anzeigeelementes
ist ähnlich, lediglich der Winkel zwischen Schenkel 7 und Steuerhebel 8 ist kleiner
und der bogenförmige Ansatz 18 ist spiegelbildlich zum Ansatz 15 angeformt. Im gedrückten
Zustand des Tastknopfes ist die Öffnung des bogenförmigen Ansatzes 18 erweitert,
während die der SchLeife 17 verengt ist. Die übrigen TeiLe entsprechen der in Figur
1 dargestellten Ausführung der Feder.