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Zusatzvorrichtung für einen elektrischen Druckknopfschalter
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusatzvorrichtung für die
Anbringung an einem elektrischen Druckknopf- oder Tastschalter, vorzugsweise mit
pilzförmigem Betätigungsknopf, zur Herstellung einer mechanischen Einrastung desselben.
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Die auf Steuerschaltbrettern bzw. -Tafeln angewendeten elektrischen
Tastschalter weisen gewöhnlich zwei Betriebsstellungen auf. Dabei kann eine dieser
Stellungen stabil sein (Ruhestellung) und die andere instabil sein (Arbeitsstellung),
d.h. so, daß letztere nur durch Betätigen durch einen Bedienungsmann aufrechterhalten
werden kann, wobei der Druckknopf monostabiler Art ist und auch als "normaler" Druckknopf
bekannt ist, oder es können beide Stellungen stabil sein, d.h. so, daß das Betätigen
durch einen Bedienungsmann bei jedem Wechsel von der einen Stellung in die andere
notwendig ist, wobei der Druckknopf bistabiler Art ist und auch als "pushpull"-Druckknopf
(Druck-Zug-Schalter) bekannt ist.
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Nach dem Stand der Technik ist es üblich, auf unterschiedliche Ausführungen
der beiden Druckknopfarten zurückzugreifen, wobei die Herstellungskosten erhöht
werden und die Lagervorräte vergrößert werden müssen.
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Eine Lösung dieser Art für "push-pull"-Druckknöpfe, die in der italienischen
Gebrauchsmusterschrift Nr. 142.311 beschrieben ist, macht von zwei exzentrischen
Blattfedern Gebrauch, deren entgegengesetzte Enden in Ausnehmungen eingreifen, welche
auf dem ortsfesten Teil des Druckknopfes bzw. auf dem verstellbaren Teil desselben
vorhanden sind.
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Ein zur Herabsetzung der Kosten und Lagervorräte geeignetes System
würde darin bestehen, daß ein Zubehörteil angewendet würde, der bei Anbringung an
einen Druckknopf "normaler" Art diesen in einen Druckknopf des Types "push-pull"
umwandelt.
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Bei einer Lösung nach dem Stand der Technik werden die exzentrischen
Federn der Gebrauchsmusterschrift Nr. 142.311 durch ein System von geführten Schraubenfedern
ersetzt, das eine entscheidend höhere Zuverlässigkeit aufweist. Diese Lösung weist
jedoch die Nachteile eines höheren Platzbedarfes in Richtung der Betätigungsachse,
eines bedeutenden Platzbedarfes in der Ebene senkrecht zur Betätigungsrichtung,
einer hohen Anzahl von Bestandteilen und einer sehr komplexen Herstellung auf.
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Eine weitere Lösung, die in der italienischen Gebrauchsmusterschrift
Nr. 140.238 beschrieben ist, benützt eine mit dem verschiebbaren Teil fest verbundene
Scheibe, welche gegen ein elastisches Element, vorzugsweise aus Kunststoff, wirkt,
das mit dem ortsfesten Teil des Druckknopfes fest verbunden ist. Diese Lösung bietet
jedoch nur geringe Lebensdauer.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht im wesentlichen
z ätzl che darin, einelnrasQvorrichtung zu schaffen, welche durch den Benutzer ohne
besondere Werkzeuge an einen normalen monostabilen Druckknopf angebracht werden
kann, um diesen in einen bistabilen "push-pull"- oder Druck-Zugschalter umzuwandeln,
und welche eine
hohe Zuverlässigkeit und einen geringen baulichen
Aufwand aufweist und die ursprüngliche Platzeinnahme des Druckknopfes nicht verändert.
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Die vorliegende Erfindung benützt eine besondere Ausbildung einer
Scheibe, die an das untere Ende eines Schaftes befestigt ist, dessen oberes Ende
an einem Betätigungsknopf angebracht ist, der in einem Ring verschiebbar ist, dessen
Innendurchmesser etwas größer ist als der Durchmesser der Scheibe, wobei die Seitenwand
der Scheibe von oben aus gesehen mit einer ersten, nach außen geneigten Schrägfläche,
einem flachen, parallel zur Achse der Scheibe verlaufenden Abschnitt und einer zweiten,
nach innen geneigten Schrägfläche versehen ist, wobei der Ring wenigstens eine Kugel
trägt, die durch eine in der Seitenwand des Ringes ausgebildete Bohrung durchtritt
und gegen die Seitenwand der Scheibe durch eine runde Blattfeder gedrückt wird,
welche den Ring umgibt, so daß die Kugel durch ihre Wirkung auf die zweite Schrägfläche
der Scheibe diese in einer Stellung stabil hält, welche der gedrückten Stellung
des Druckknopfes entspricht (nachdem der Druckknopf infolge der eigenen Ausbildung
in der gezogenen Stellung bereits stabil ist).
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Bei einer abgeänderten Ausführungsform des normalen Druckknopf es
kann die Scheibe durch Erhebungen ersetzt werden, die das gleiche Profil wie die
Scheibe aufweisen und durch Spritzgießen auf dem Schaft selbst ausgebildet werden,
wobei sich das Profil um den ganzen Umfang des Schaftes erstrecken oder sich im
Bereich der besagten Kugel bzw. Kugeln befinden kann.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Zahl der Kugeln
größer als eins (besonders bevorzugt sind drei Kugeln) und die Bohrungen durch den
besagten Ring sind mit einer Verengung nach innen versehen, so daß die Kugeln an
die Seitenfläche der Scheibe angreifen können, aber nicht aus den Bohrungen in dem
Fall heraustreten, in dem die Scheibe aus dem Ring heraustritt.
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Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird nun zur besseren Verständlichkeit
der Merkmale desselben in der folgenden ausführlichen
Beschreibung
eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 die Zusatzvorrichtung eingesetzt zwischen einem
pilzförmigen Druckknopf und einer Gruppe von Kontakten; die Zusatzvorrichtung ist
in der Ruhestellung bei gezogenem Druckknopf gezeigt; Fig. 2a einen Vertikalschnitt
der vorliegenden Zusatzvorrichtung in Ruhestellung; Fig. 2b einen waagerechten Schnitt
derselben Zusatzvorrichtung noch in Ruhestellung; Fig. 3 die Zusatzvorrichtung und
den Betätigungsteil des Betätigungsknopfes in einer Übergangsphase zwischen der
gezogenen Stellung des Druckknopfes und der gedrückten Stellung des Druckknopfes
im Schnitt dargestellt; Fig. 4 die Zusatzvorrichtung und den Betätigungsteil des
Betätigungsknopfes in der gedrückten Stellung des Druckknopfes im Schnitt dargestellt.
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Wie in Fig. 1 gezeigt ist, besteht ein Druckknopfkomplex 10 aus einer
Schalteinheit 12 und einer Betätigungseinheit 14. Die Schalteinheit 12 kann eine
übliche Schalteinheit sein bestehend aus einem gespritzten Kunststoffgehäuse 16,
aus einem gewöhnlich geschlossenen Kontakt, der ein Paar von ortsfesten Kontaktelementen
18 und 20 und einen beweglichen Steg 26 aufweist, und aus einem gewöhnlich offenen
Kontakt, der ein Paar von ortsfesten Kontaktelementen 22 und 24 und einen beweglichen
Steg 27 aufweist.
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Die Betätigungseinheit 14 besteht aus einem Metallgehäuse 28, z. B.
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aus einer Zinklegierung o. dgl., das in bekannter Weise am Kunststoffgehäuse
16 befestigt ist, aus einem gespritzten Kunststoffschaft 30, aus einem pilzförmigen
Kopf 32 ebenfalls aus gespritztem Kunststoff, der über geeignete Mittel, wie eine
Mehrzahl von Gewindestiften 34 auf dem Schaft 30 befestigt ist. Um den Schaft 30
ist
eine Rückholfeder 36 angeordnet, die sich gegen eine untere, auf dem Boden einer
Ausnehmung 35 des Metallgehäuses 28 anliegende Unterlegscheibe 38 einerseits und
gegen eine obere, unter dem pilzförmigen Kopf 32 angeordnete Unterlegscheibe 40
andererseits abstützt. Die untere Unterlegscheibe 38 dient auch dazu, eine den Schaft
30 umgebende Dichtung 39 in ihrer Lage zu halten.
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Die zusätzliche mechanische Einrastvorrichtung 42 ist im oberen Hohlraum
43 der Schalteinheit 12 gelagert. Diese Zusatzvorrichtung 42 (s. auch Fig. 2a und
2b) besteht aus einem vorzugsweise aus starkem Kunststoff hergestellten Ring 44,
durch welchen eine Scheibe 46 durchtreten kann, deren Seitenumfang mit einem durch
eine erste Schrägfläche 48, einen flachen Abschnitt 49 und eine zweite Schrägfläche
50 gebildeten Profil versehen ist und die in üblicher Weise am Schaft 30 befestigt
ist. In einen unteren Hohlraum des Ringes 44 ragt eine gewisse Anzahl von kleinen
Kugeln 52 (wenigstens drei) hinein, welche durch eine runde Blattfeder 56 in Sitzen
54 gehalten sind, welche nach innen zu eine Verengung 55 aufweisen, so daß es den
Kugeln 52 ermöglicht wird, in den unteren Hohlraum des Ringes 44 hineinzuragen,
ohne aus ihren Sitzen 54 herauszutreten. Die besagten Kugeln 52 ragen genügend in
den untere: Hohlraum des Ringes 44 hinein, um mit der Seitenfläche der Scheibe 46
in Eingriff zu gelangen. Die runde Blattfeder 56 ist in einer Nut 60 gelagert, die
eine axiale Verschiebung der Feder verhindert.
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Zwei diametral gegenüberliegende Aussparungen 58 im unteren Teil der
Wand des Ringes 44 sind dazu geeignet, zwei zur Steuerung der beweglichen, der Schalteinheit
12 angehörenden Kontakte dienende Schieber 62 aufzunehmen, welche durch die untere
Stirnfläche der Scheibe 46 beim Drücken des Druckknopfes gedrückt werden.
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Die Arbeitsweise der Zusatzvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung
ist wie folgt: Wenn der pilzförmige Druckknopf gezogen ist, befindet sich die Scheibe
46 in der in Fig. 1 gezeigten Stellung, aus der man sieht, daß die Schieber 62 zur
Steuerung der beweglichen Kontakte in ihrer angehobenen Stellung sind, welche das
Schließen der gewöhnlich
geschlossenen Kontakte 18, 20 und das öffnen
der gewöhnlich offenen Kontakte 22, 24 gestattet. Wenn der Druckknopf gedrückt wird,
bewegt sich die Scheibe 46 soweit bis die Kugeln 52 auf die untere Schrägfläche
50 aufstoßen und, auf dieser rollend, die runde Blattfeder 56 auszubreiten beginnen,
bis die in Fig. 3 dargestellte Stellung erreicht wird, wo die Kugeln 52 auf dem
flachen Abschnitt 49 anliegen. Beim Fortschreiten der Verstellung der Scheibe 46
nach unten gelangen die Kugeln 52 mit der oberen Schrägfläche 48 in Eingriff und,
indem sie auf diese Druck ausüben, tragen sie zur Vervollständigung der Verstellung
derselben Scheibe bei.
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Nach Erreichen der Basis der Schrägfläche 48 halten die Kugeln 52
die Scheibe in der unteren Stellung und folglich den Druckknopf in der gedrückten
Stellung.
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Das Absenken der Scheibe 46 verursacht folglich das Senken der Schieber
62 mit der öffnung der gewöhnlich geschlossenen Kontakte 18, 20 und der Schließung
der gewöhnlich offenen Kontakte 22, 24 Wie bereits gesagt, verwandelt die Anwendung
der Zusatzvorrichtung 42 jeden beliebigen Druckknopf in einen Druckknopf mit mechanischer
Einrastvorrichtung, ohne den ursprünglichen Platzbedarf des besagten Druckknopfes
zu ändern,und so kann ein normaler Druckknopf durch die Anbringung der besagten
Zusatzvorrichtung in einen "push-pull"-Druckknopf umgewandelt werden, ohne Probleme
hinsichtlich zusätzlicher Platzeinnahme zu verursachen.
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L e e r s e i t e