DE2736172C3 - Elektrischer Schnappschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schnappschalter mit einer Sehnappfeder aus einem in mindestens zwei zueinander parallelen Streifen aufgeteilten Blech, bei dem die Streifen an beiden Enden durch Querstege miteinander verbunden sind und von denen mindestens ein Streifen unverkürzt und minde* stens ein anderer Streifen durch eine Biegung verkürzt ist, bei dem das Blech mindestens einen elektrischen Kontakt hat, der mit einem auf einer ebenen Unterlage angeordneten Gegenkontakt zusammenarbeitet und bei dem eine Betätigungsvorrichtung vorgesehen ist, mit der der unverkürzte Streifen zum Umschnappen gebracht werden kann.

Es sind bereits elektrische Schnappschalter bekannt, bei denen als umschnappcndes Glied ein Federblech verwendet wird, das durch Schlitze in mehrere zueinander parallele Streifen aufgeteilt ist, die an beiden finden djrch Querstege miteinander verbunden sind. Wenn bei einem solchen Blech mindestens ein Streifen durch eine eingeformte Biegung oder Wölbung verkürzt ist und mindestens ein anderer Streifen unverkürzt ist, so wird der unverkürzte Streifen dadurch nach einer Seite herausgewölbt und das Blech wird dadurch verspannt. Mittels eines geeigneten Betätigungsgiiedes kann nun ein Druck auf den unverkürzten Streifen ausgeübt werden, wodurch der unverkürzte Streifen zum Umschnappen auf die andere Seite der Blechebene gebracht wird. Dieser Umschnappvorgang kann dazu

benutzt werden, elektrische Kontakte zu schließen oder zu öffnen, wodurch ein Schalter erhalten wird, dessen Kontakte sehr schnell geschlossen und geöffnet werden, und zwar unabhängig von der Betätigung des Betätigungsgliedes. Es wird dadurch nicht nur immer ein

is eindeutiger Schaltzustand hergestellt, sondern auch die Funkenbildung zwischen den schaltenden Kontakten -weitgehend unterdrückt Ein solcher Schnappschalter ist beispielsweise aus der DE-PS 4 58 899 bekannt Das Schnappblech dieses bekannten Schalters besteht aus drei an den Enden miteinander verbundenen Blechstreifen, wobei die beiden äußeren Streifen durch je zwei eingeformte Wölbungen verkürzt sind, während der mittlere Streifen unverkürzt ist und zum Umsehnappen gebracht werden kann.

Ein weiterer Schnappschalter dieser Art ist aus der DE-PS 9 12 597 bekannt, bei dem ebenfalls ein Umschnappblech mit drei verbundenen Streifen verwendet wird, deren beide äußere Streifen durch je zwei eingeformte Biegungen verkürzt sind.

Aus der DE-PS 18 06 807 ist weiter ein elektrischer Schnappschalter bekannt, bei dem das Schnappblech durch Ausstanzen zweier U-förmiger Ausnehmungen und Zusammenfalten des Bleches und Verhaken der einzelnen Teile miteinander erhalten ist Hier wird die Verspannung nicht nur durch Verformung der Teile des Bleches, sondern auch durch das Verhaken von abgebogenen Blechteilen miteinander erzielt

Aus der DE-OS 23 56 024 ist ein Tastenbrett bekannt, bei dem einzelne Schnappschalter mit einseitig eingespannten Schnappblechen vorgesehen sind, bei denen das streifenweise aufgeteilte Scncnappblech durch eingeformle Verkürzungen der äußeren Streifen verspannt ist.

Bei dem Druckknopfschalter nach der DE-OS 24 11 426 wird ebenfalls ein durch Schlitze in drei zusammenhängende Streifen aufgeteiltes Schnappblech verwendet, dessen äußere Streifen durch eingeformte Biegungen verkürzt sind. Der mittlere nicht verkürzte Streifen trägt hier L-förmige Ansätze mit Kontakten.

Schließlich ist die ältere Patentanmeldung DE-AS 25 37 905 auf einen elektrischen Schnappschalter mit einem streifenweise aufgeteilten Blech gerichtet, bei dem im Blech an mindestens einem Streifen Kontakte vorgesehen sind und das Blech in Richtung der Streifen über den Verbindungssteg der Streifen hinaus derart verlängert ist, daß Ansätze mit Kontaktstellen gebildet werden und das Blech mindestens im Bereich des mit Ansätzen verlängerten Verbindungssteges um eine nahezu zum Streifen senkrechte Achse schwenkbar gelagert ist.

Bei allen diesen bekannten bzw. vorgeschlagenen Ausführungsformen ist das streifenweise aufgeteilte Blech durch eingeformte Biegungen an mindestens einem Streifen verkürzt und damit verspannt.

Aus der DE-AS 15 90 221 ist ein elektrischer Schnappschalter bekannt, bei dem das durch zwei parallele Schlitze in drei Streifen aufgeteilte Schnappblech mit einem elektrischen Kontakt versehen ist, der

mit einem auf einer ehenen Unterlage angeordneten Gegenkontakt zusammenarbeitet.

Pie Vorspannung des Bleches erfolgt hier in der Weise, daß die in der Mitte aufgetrennten Süßeren Streifen nach entgegengesetzten Richtungen abgebogen und in dieser Lage durch Anschlußstücke gehalten sind. Die Verspannung des Bleches wird hier durch eine effektive Verlängerung der seitlichen Streifen erzielt, und zwar durch die Aufteilung der seitlichen Streifen und Einfügung eines Widerlagers.

Es hat sich jedoch in der Praxis gezeigt, daß es sehr schwierig ist, solche Umschnappbleche mit reproduzierbaren Eigenschaften herzustellen, insbesondere ist es schwierig, Schnappbleche für kleinere Schalter so herzustellen, daß alle gefertigten Schnappbleche die gleiche Umschnappcharakteristik haben. Zur Herstellung von solchen Schnappblechen muß nämlich ein hartes Federmaterial verwendet werden, daß ganz bestimmte Federungseigenschaften hat. Zur Einformung der Verkürzung ist es aber erforderlich, entweder das Blech über eine scharfe Biegekante zu biegen und dabei eine erhebliche Oberbiegung anzuwenden, um die gewünschte bleibende Verformung zu erhalten. Dabei ist die anzuwendende Verformung vom Material selbst, seiner Dicke und seiner Härte stark abhängig. Außerdem wird durch die scharfwinkelige Vorbiegung die Lebensdauer der Blattfeder wesentlich verringert Wenn andererseits Verformungen mit großem Biegeradius verwendet werden, was sowieso nur bei größeren Schnappblechen möglich ist, ist zwar die Beanspruchung des Blechmaterials beim Einbringen der Verformung nicht so groß, jedoch hat sich gezeigt, daß die eingebrachte Verformung nicht konstant bleibt, sondern sich mit der Zeit ändert. Dadurch ändern sich aber auch die Umschnappeigenschaften des Bleches, die von der Größe der Verkürzung und damit der Verspannung des Bleches abhängen. Bei der Einformung der Verkürzung wird offenbar die innere Struktur des Bleches an der Biegestelle wesentlich verändert, was einen wesentlichen Einfluß auf die Festigkeit und die elastischen Eigenschaften des Bleches hat. Dies dürfte mit ein Grund dafür sein, daß es äußerst schwierig ist, bei den gefertigten Schnappblechen die eingeformten Verkürzungen so herzustellen, daß die erhaltenen Schnappbleche gleiche Umschnappeigenschaften haben. Wie bereits oben angedeutet, kommt noch hinzu, daß die Veränderung der Materialeigenschaften durch die eingeformte Biegung noch abhängig ist von geringen Dickenschwankungen des Bleches sowie von Abweichungen in der Härte der einzelnen Bleche. Es hat sich gezeigt, daß selbst dann, wenn man Bleche mit nur sehr geringen Abweichungen in der Dicke und sehr gleichmäßigen Federungseigenschaften verwendet, die nach der eingebrachten Verformung erhaltenen Schnappbleche große Abweichungen in den Um-Schnappeigenschaften haben. Dies ist aber sehr störend, wenn eine Tastatur aus einer großen Anzahl solcher Schnappschalter gebildet ist und sich dann noch die Umschnappeigenschaften der einzelnen Schnappbleche während der Benutzungszeit ändern. Hierbei muß noch ω berücksichtigt werden, daß bei verhältmäßig kleinen Schnappschalter die Betätigungswege nur sehr gering sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es. Schnappschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, bei denen die Schwierigkeiten bei der Herstellung der eingeformten Verkürzung vermieden werden und die reproduzierbare und gleichmäßige Umschnappeigenschaften haben.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Biegung der verkürzten Streifen durch Einspannen zwischen Widerlager erzielt ist.

Überraschenderweise hat sich nämlich gezeigt, daß bei einer Verkürzung des einen Streifens durch Einspannen zwischen Widerlager sehr genau reproduzierbare Umschnappeigenschaften erzielt werden können, wie dies bei den bisher eingeformten Verkürzungen gar nicht möglich ist Außerdem wird der schwierige Vorgang der Erzeugung von eingeformten Verkürzungen des Federblechs eingespart und die Verformung erst bei der Schaltermontage durchgeführt, indem dann einer oder mehrere Streifen des Bleches zwischen Widerlager eingespannt werden. Es handelt sich bei der Erfindung also nicht um eine dauernde Verformung der Blechstreifens, um diese zu verkürzen, sondern um eine Verkürzung durch Einspannen zwischen Widerlager, die beim Entfernen des Bleches aus cfen Widerlagern wieder rückgängig gemacht wird. Da die Verformung hier mit einem verhältnismäßig großen Biegeradius erfolgen kann, tritt keinerlei struktur-tfie Änderung im Biechmateriai auf, so daß auch die Fecsrungseigenschaften nicht verändert werden. Durch die Einspannung zwischen Widerlager wird aber der Biegeradius der Verformung dauernd konstant gehalten, so daß die Umschnappeigenschaften konstant bleiben. Bei der Herstellung der Verkürzung tritt keine Oberbiegung des Bleches mit oben genannten Nachteilen ein.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Widerlager zu einem einzigen Bauteil zusammengefaßt

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Widerlager durch das Schaltergehäuse selbst gebildet sind, und zwar vorzugsweise teils an einem Gehäuseoberteil und teils an einem Gehäuseunterteil angeformt sind.

Vorzugsweise sind drei Widerlager vorgesehen, von denen eines auf der einen Seite des zu verkürzenden Streifens etwa in dessen Mitte und die beiden anderen auf der anderen Seite des zu verkürzenden Streifens beiderseits des ersten Widerlagers angeordnet sind.

Es- ist weiterhin vorteilhaft, mindestens ein Widerlager als Kontakt auszubilden, insbesondere zwei Widerlager durch das Gehäuse zu bilden und ein Widerlager als Stromzuführung für das Schnappblech auszubilden.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sollen anhand der Figuren näher erläutert werden.

F i g. 1 zeigt ein Schnappblech für einen Schnappschalter gemäß der Erfindung mit Widerlagern und Kontakten.

F i g. 2 zeigt eine andere Ausführungsform eines Schnappbleches für einer Schnappschalter gemäß der Erfindung.

Die F i g. 3 und 4 zeigen im Schnitt einen Schnappschalter gemäß der Erfindung, und zwar vor und nach dem endgültigen Zusammenbau.

Fig.5 zeigt einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform der Erfindung.

Die in F i g. 1 dargestellte Schnappfeder 1 aus Federblech hat zwei Streifen 2 und 3, die durch die Querstege 4 bzw. 4a an ihren Enden miteinander verbunden sind. Der Streifen 2 ist durch Einspannen zwischen Widerlager verkürzt, während der Streifen 3 unverkür7* ist i.nd sich infolge der Verspanniing des Bleches nach einer Seite hochwölbt. Die Widerlager zum Einspannen des Streifens 2 können aus zwei

einander gegenüberliegenden kurvenförmigen Teilen hcstehen. zwischen die der Streifen 2 eingespannt ist. In den meisten Fällen wird es aber ausreichen, drei Widerlager, wie in F i g. 1 dargestellt, zu verwenden. Hierbei ist ein Widerlager 9 etwa in der Mitte des Streifens 2 auf einer Seite angeordnet, während die beiden anderen Widerlager 10 und 11 zu beiden Seiten des Widerlagers 9 auf der gegenüberliegenden Seite des Bleches angeordnet sind. Durch geeignete gegenseitige Lage der Widerlager wird die gewünschte Krümmung des Streifens frei und damit die Verkürzung erzielt. Dadurch, daß die beiden Widerlager 10 und 11 entweder weiter entfernt von dem mittleren Widerlager 9 angeordnet sind oder näher an diesem, kann die Schnappcharakteristik des Bleches geändert werden. Das Blech ist auf einer ebenen Unterlage angeordnet, welche Kontakte trägt. Bei der Anordnung nach Fig. 1 dient der Festkontakt 6 zur Stromführung für das Blech 1, während der Festkontakt 7 mit einem am Ende des L-formi^en 5!r?'f?ns 5 angeordneten Kontakt zusammenarbeitet. Bei einem Druck mittels einer Betätigungsvorrichtung 8 auf den unverkürzten Streifen 3 wird dieser zum Umschnappen gebracht und dabei der Kontakt am Ende des L-förmigen Streifens 5 mit dem Festkontakt 7 zusammengebracht und dadurch der Stromkreis zwischen 6 und 7 geschlossen. Nach Aufhören des Druckes der Betätigungsvorrichtung 8 auf den Streifen 3 schnappt das Blech wieder in seine ursprüngliche Lage zurück, wodurch der L-förmige Streifen 5 vom Festkontakt 7 abgehoben wird, so daß der Stromkreis zwischen 6 und 7 unterbrochen ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 hat das Schnappblech drei miteinander verbundene Streifen, wobei die beiden äußeren Streifen 2 durch die Widerlager 9, 10 und 11 verkürzt sind, während der mittlere Streifen 3 unverkürzt ist und 2 L-förmige Ansätze 5a und 56 trägt, die mit den Festkontakten 7,7 und Tb zusammenarbeiten. Die Stromzuführung zum .Schnappblech erfolgt durch den Festkontakt 6 auf der ebenen Unterlage. Mittels der Betätigungsvorrichiung 8 wird der mittlere Streifen 3 zum Umschnappen gebracht, wobei die Kontakte zwischen 5a und 7a bzw. 56 und Tbgeschlossen werden.

Die Fig. 3 und 4 zeigen einen Schnitt durch eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, bei der die Widerlager in das Gehäuse eingeformt sind. Bei dieser Ausführungsform besteht das Gehäuse aus einem Gehäuseoberteil 13 und einem Gehäiiseunterteil 12. Das Gehäuseunterteil 12 wird durch die ebene Unterlage gebildet, auf der die Festkontakte angeordnet sind. Das Gehäuseoberteil 13 ist kappenartig ausgebildet und wird bei der Montage mit dem Gchäuscunterteil

12 fest verbunden. Wie aus den F i g. 3 und 4 zu erkennen ist. sind an das Gehäuseoberteil 13 die beiden Widerlager 10 und Il angeformt, während an das Gehäuseunterteil das Widerlager 9 angeformt ist. Das Gehäuseoberteil hat eine Öffnung, durch die der Druckknopf 8 gesteckt ist. welcher als Betätigungsvorrichtung für das Schnappblech dient. Bei der Montage wird das ebene Schnappblech I zwischen Gehäuseoberteil 13 und Gehäuseunterteil 12 so eingelegt, daß der zu verkürzende Streifen zwischen die beiden Widerlager 10 und 11 und das Widerlager 9 zu liegen kommt. Dieser Zustand ist in F i ρ \ dargestellt. Anschließend wird das Gehäuseoberteil 1 j auf das Gehäuseunterteil bis zu einem festen Anschlag aufgedrückt, wobei der Streifen 2 des Schnappbieches zwischen den Widerlagern 9, 10 und 11 verspannt wird. Die Betätigungsvorrichtung 8 liegt jetzt dem unverkürzten Streifen 3 gegenüber und der Schalter ist betriebsfertig.

Fine weitere Ausführungsform des Schnappschalters gemäß der Erfindung ist in F i g. 5 im Schnitt dargestellt. Diese Ausführungsform, bei der ebenfalls der eine Streifen des Schnappbleches zwischen zwei am Gehäuseoberteil 13 angeformten Widerlagern 10 und Il und einem Widerlager 16 am Gehäuseunttrteil 12 eingespannt wird, unterscheidet sich darin von der zuvor beschriebenen Ausführungsform. daß das eine Widerlager durch einen Festkontakt 15 gebildet ist. der so im Cehäuseunterteil 12 angeordnet ist. daß er ein definiertes Stück über die Oberfläche des Unterteils 12 herausragt. Beim Zusammenbau von Gehäuseoberteil

13 und Gehäuseunierteil 12 wird das Blech 1 mit seinem Streifen 2 zwischen den Widerlagern 10 und 11 und dem Auflager 16 verformt und damit verkürzt.

Die beiden Gehäuseunterteile 12 und 13 können dadurch in einfacher Weise miteinander verbunden werden, daß der Rand des Gehäuseunterteils 13 Rastansätze 14 besitzt, die am Rande des Gehäuseunterteils 12 einschnappen.

Das Gehäuseunterteil 12 läßt sich nach Fig. 5 durch eine Platte mit gedruckter Schaltung ersetzen, wobei letztere zweckmäßig mehreren Schnappschaltern gemeinsam dient. In die gedruckte Platte werden die Widerlager 16 als erhabene Festkontakte 15 eingesetzt.

was auch mit den Festkontakten 7 geschehen kann, sofern sie nicht mitgedruckt werden. Es sind dann nur noch die Gehäuseoberteile 13 mit der eingelegten Betätigungsvorrichtung 8 und dem Schnappblech 11 aufzusetzen, wobei die Rastansätze 14 in entsprechende Löcher der gedruckten Platte zur Einrastung kommen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche;

1. Elektrischer Schnappschalter mil einer Schnappfeder aus einem in mindestens zwei zueinander parallele Streifen aufgeteilten Blech, bei dem die Streifen an beiden Enden durch Querstege miteinander verbunden sind und von denen mindestens ein Streifen unverkürzt und mindestens ein anderer Streifen durch eine Biegung verkürzt ist, bei dem das Blech mindestens einen elektrischen Kontakt hat, der mit einem, auf einer ebenen Unterlage angeordneten Gegenkontakt zusammenarbeitet und bei dem eine Betätigungsvorrichtung vorgesehen ist, mit der der unverkürzte Streifen zum Umschnappen gebracht werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegung der verkürzten Streifen (2) durch Einspannen zwischen Widerlager (9,10,11) erzielt ist.

2. Schnappschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerlager durch ein den zu verkürzenden Streifen (2) umfassendes Bauteil gebildet sind.

3. Schnappschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerlager (9,10,11) durch das Schaltergehäuse (12,13) gebildet sind.

4. Schnappschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerlager (9, 10,11) teils an ein Gehäuseoberteil (13), teils an ein Gehäuseunterteil (12) angeformt sind.

5. Schnappschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß drei Widerlager (9, 10,11) votgesehen sind, von denen eines (9) auf der einen Seite des Streifens (2i stwa in dessen Mitte and die beiden änderet; (10, 11) auf der anderen Seite des Streifens (2) beidcrsei? des ersten Widerlagers (9) angeordnet sind.

6. Schnappschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Widerlager als Kontakt ausgebildet ist

7. Schnappschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Widerlager (10,11) durch das Gehäuse (13) gebildet sind und ein Widerlager (16) als Stromzuführung (15) ausgebilde; ist.