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"Drucktastenschalter mit einem
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geschlossenen Schaltergehäuse" Die Erfindung betrifft einen Drucktastenschalter
mit einem geschlossenen Schaltergehäuse und einer annähernd kugelkalottenförmig
gewölbten, aus elektrisch leitendem und federndem Material bestehenden Kontaktscheibe,
die mit Randteilen auf einer Stützfläche aufliegt und von einem senkrecht zu dieser
Stützfläche wirkenden Betätigungselement eindrückbar ist, wobei die Kontaktscheibe
in eingedrückter Lage zumindest zwei Kontakte elektrisch leitend überbrückt und
bei Druckentlastung selbsttätig in ihre Ausgangslage zurückspringt.
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Seit einiger Zeit ist es üblich, Drucktastenschalter mit kugelkalottenförmig
gewölbten Kontaktscheiben aufzubauen, die beim Drücken auf ihre Kugeloberfläche
sprungartig aus ihrer konkaven in die konvexe Wölbung übergehen und nach Druckentlastung
ebenso sprungartig ihre Ausgangsstellung wieder einnehmen. Die Vorteile dieser Kontaktscheiben
bestehen darin, daß durch die sprungartigen Übergänge das öffnen und Schließen der
Kontakte sehr zuverlässig und mit minimaler Funkenbildung erfolgt.
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Aus der DE-OS 2 306 268 sind derartige Kontaktscheiben enthaltende
Schalter bekannt. Es handelt sich hier um die Tastatur eines elektronischen Rechners.
Die Betätigungselemente sind als Drucktasten
ausgebildet, die in
eine das gesamte Schaltergehäuse abdeckende Deckplatte verschiebbar eingesetzt sind.
Die Kontaktscheibe ist als Kreisscheibe ausgebildet und liegt mit ihrem Scheibenrand
auf einer entsprechend ausgebildeten Kontaktfläche auf, die somit die Stützfläche
für die Kontaktscheibe darstellt.
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Es hat sich gezeigt, daß in dieser Weise aufgebaute Schalter anfällig
gegen Verschmutzung sind, insbesondere bei nach ihrer Montage an der sie tragenden
gedrückten Schaltungsplatte vorgenommene Lötungen.
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Es ist deshalb vorgeschlagen worden, Drucktastenschalter für Einzelanwendungen
dadurch zu schützen, daß sie in ein geschlossenes Schaltergehäuse eingebaut werden
und dieses seinerseits auf einer gedruckten Schaltungsplatte befestigt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drucktastenschalter
der oben erwähnten Art mit einem geschlossenen Schaltergehäuse zu erstellen, der
einfach aufgebaut und gegen Verschmutzungen, insbesondere durch Lötmittel, geschützt
ist.
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I Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die
Kontakt scheibe im freien Abstand über dem Boden des Schaltergehäuses auf Stützflächen
gelagert ist, daß das Betätigungselement einstückig mit der Drucktaste verbunden
ist, daß die Drucktaste zwei Federzungen aufweist, welche in Führungsnuten in Betätigungsrichtung
der Drucktaste verschiebbar sind und mit an ihren Enden befindlichen Rastnasen Anschläge
an Seitenwänden des Schaltergehäuses hintergreifen und daß die Drucktaste im nichtbetätigten
Zustand durch den Druck der Kontaktscheibe auf das Betätigungselement mit seinen
Rastnasen gegen die Anschläge gedrückt wird.
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Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß der Drucktastenschalter unkompliziert und preiswert herstellbar ist, weil sein
Gehäuse aus einem Kunststoff-Spritzteil bestehen kann, das durch die ebenfalls gespritzte
Drucktaste nach oben hin abgeschlossen wird. Die Montage und Demontage des Schalters
gestaltet sich durch die Federzungen außerordentlich einfach. Durch die oberhalb
des Bodens gelagerte Kontaktscheibe im Zusammenspiel mit den Federzungen, die zur
Erreichung einer flachen Bauhöhe des Schalters bis kurz über den Boden des Gehäuses
einschiebbar sind, wird eine sichere Betätigung des Schalters auch dann erreicht,
wenn die Drucktaste lediglich an ihrem äußersten Rand herabgedrückt wird. In diesem
Fall bildet mindestens eine der Federzungen ein geeignetes Gegenlager, so daß das
Betätigungselement die Kontakt scheibe sicher in ihren eingeschalteten Zustand überführen
kann. Die hochgelagerte Kontaktscheibe ist weiter gegen Verschmutzungen durch eventuell
aufgrund von Kapillareffekten in das Gehäuse eindringende Lötmittel geschützt.
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In einer vorteilhaften und platzsparenden Weiterbildung der Erfindung
weist die Kontaktscheibe Ausnehmungen auf, in die Vorsprünge des Schaltergehäuses
hineinragen. Die Vorsprünge des Schaltergehäuses werden vorzugsweise durch Führungsnasen
gebildet, zwischen denen sich die Führungsnut für eine Federzungen befindet.
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Eine besonders geeignete Ausgestaltung der Kontaktscheibe, die insbesondere
ein sehr zuverlässiges Schalten bei einem kompakten Aufbau des Drucktastenschalters
ermöglicht, weist die Kontaktscheibe im Grundriß angenähert die Form eines Kreuzes
auf, dessen Mittelteil kugelkalottenförmig ausgebildet ist und die mit ihren vier
Füßen auf den Stützflächen aufliegt. Dabei wird die Außenkontur der Kontakt scheibe
vorzugsweise durch vier Viertelkreisbögen gebildet.
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Bei einer derartigen Ausgestaltung des Drucktastenschalters läßt sich
ein besonders einfacher Aufbau dadurch erreichen, daß die Kontaktscheibe lose zwischen
den Führungsnasen liegt, die sich über die Stützfläche erheben und zum Innenraum
des Schaltergehäuses hin abgerundet sind.
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Weitere Vorteile der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung
eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels zu entnehmen. Es zeigen:
Figur 1 einen Impulstaster im Längsschnitt gemäß der Linie I - I in Figur 2 und
Figur 2 einen Querschnitt gemäß der Linie II - II in Fig. 1.
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Der dargestellte Impulstaster besteht aus einem einteiligen Schaltergehäuse
1, das einen quadratischen Querschnitt aufweist, nur nach oben offen ist und mit
elektrischen Kontakten 2 bestückt ist, die in den Boden 3 des Schaltergehäuses 1
staubdicht eingesetzt sind und im Innenraum des Schaltergehäuses in einem verhältnismäßig
großen lichten Abstand über dem Boden 3 enden. Figur 2 läßt erkennen, daß in dem
gewählten Ausführungsbeispiel vier Kontakte 2 vorgesehen sind.
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In die quadratische Ausnehmung in der Oberseite des Schaltergehäuses
1 ist eine Drucktaste 4 verschiebbar eingesetzt, die an ihren vier Seiten je eine
Federzunge 5 trägt, deren Enden als Rastnasen 6 ausgebildet sind. In Ruhestellung
der Drucktaste 4 (siehe Figur 1, linke Hälfte der Darstellung) untergreifen die
Rastnasen 6 entsprechende Anschläge 7 des Schaltergehäuses 1. Die Drucktaste 4 bildet
mit ihren Federzungen 5 gegenüber den Seitenwandungen des Schaltergehäuses 1 eine
Art Labyrinthdichtung gegen
eindringenden Staub, Feuchtigkeit o.dgl..
Zur Führung der Federzungen 5 sind an den Innenwandungen des Schaltergehäuses 1
Führungsnasen 8 vorgesehen.
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In dem Schaltergehäuse 1 ist eine angenähert kugelkalottenförmig gewölbte,
aus elektrisch leitendem und federndem Material bestehende Kontaktscheibe 9 angeordnet,
die im Grundriß angenähert die Form eines Kreuzes aufweist, dessen Mittelteil kugelkalottenförmig
ausgebildet ist. Die Außenkontur der Kontaktscheibe 9 ist im wesentlichen durch
vier Viertelkreisbögen 10 gebildet. Die Kontaktscheibe liegt mit zweien ihrer vier
Füße 11 auf zwei sich diagonal gegenüberliegenden elektrischen Kontakten 2 und mit
ihren anderen beiden Füßen 11 auf Zapfen 12 auf, die sich über den Boden 3 des Schaltergehäuses
1 erstrecken und mit letzterem einteilig ausge- t bildet sind. Die freien Enden
der Zapfen 12 bilden zusammen mit den beiden in den anderen Ecken des Schaltergehäuses
1 angeordnete Kontakten 2 für die Kontaktscheibe 9 eine Stützfläche 13, die die
Kontaktscheibe 9 in verhältnismäßig großem Abstand von dem Boden 3 hält. Die Kontaktscheibe
9 liegt lose auf dieser Stützfläche auf, wird jedoch in ihrer Lage durch die Führungsnasen
8 zentriert, die zum Innenraum des Schaltergehäuses hin abgerundet sind und daher
beim Einlegen der Kontaktscheibe als Justiernasen fungieren. Die Kontaktscheibe
9 ist auf ihrer Unterseite mit vier Kontaktwarzen versehen. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel handelt es sich zwar um einen Einschalter in Form eines Impulstasters,
jedoch ist erkennbar, daß der neue Schalter zahlreiche Beschaltungen zuläßt.
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Unterhalb von dem Boden 3 des Schaltergehäuses und unabhängig hier
von ist eine Leuchtdiode 15 vorgesehen, die auf einer Unterlage 16 montiert sein
kann, der gegenüber sich das Schaltergehäuse 1 mit
Füßen 17 abstützt.
Der Boden 3 übergreift die Leuchtdiode 15 mit einer lichtdurchlässigen Ausnehmung
18 in Form eines glasklar polierten Lichtleiters, der staubdicht in einen zapfenförmigen
Ansatz 19 des Bodens eingesetzt ist. Leuchtdiode 15 und der genannte Lichtleiter
fluchten mit einer zentralen Durchbrechung 20 in der Kontaktscheibe 9 sowie mit
einer lichtdurchlässigen Ausnehmung 21 in der Drucktaste 4. Auch diese lichtdurchlässige
Ausnehmung 21 besteht aus einem staubdicht eingesetzten und leicht eingefärbten
Lichtleiter.
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Der neue Schalter ist in seinem Aufbau sehr einfach und daher preiswert
herzustellen. Schaltergehäuse 1, Anschläge 7, Führungs- bzw.
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Justiernasen 8, Zapfen 12, Füße 17 und zapfenförmiger Ansatz 19 bestehen
aus einem einzigen Kunststoffteil. Durch die staubdicht eingepaßte lichtdurchlässige
Ausnehmung 18 im Boden 13 ist sichergestellt, daß vomBoden her keinerlei Verunreinigungen
wie z.B.
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Lötmittel o.dgl. in das Schaltergehäuse eindringen können. Von der
Oberseite her bietet die Labyrinthdichtung zwischen der Drucktaste 4 bzw. ihrer
Federzungen 5 und den Seitenwandungen des Schaltergehäuses 1 einen guten Schutz,
der noch dadurch verbessert wird, daß die Kontaktscheibe 9 bzw. die elektrischen
Kontakte 2 in einem verhältnismäßig großen lichten Abstand vom Boden 3 des Schaltergehäuses
liegen.
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Der Schalter selbst ist völlig unabhängig von der Leuchtdiode 15,
die beim Auswechseln des Schalters daher auf der Unterlage 16 montiert bleiben kann.