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Drucktasten-Schnapps chalter
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Drucktasten-Schnapp schalter
mit einem in einem Gehäuse gegen den Druck einer Rüclcholfeder beweglich angeordneten
Tastenstößel, durch den eine Kontaktbrücke relativ zu im Gehäuse angeordneten Festkontakten
bewegbar ist.
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Die üblichen Drucktastenschalter der eingangs genannten Art sind meist
für niedrige Ströme bestimmt und als Schiebeschalter ausgebildet. Zum Schalten von
höheren Strömen, die oft kurzzeitig sehr hohe Werte annehmen können, wie das z.B.
beim Einschalten von Fernsehgeräten der Fall ist, eignen sich die bekannten Drucktastenschalter
nicht. Bei diesen bekannten Drucktastenschaltern würde beim Schließen und insbesondere
beim offenen eine starke Funken- oder Lichtbogenbildung auftreten, durch welche
die Kontakte bald unbrauchbar gemacht werden. Die Güte des Kontaktschlusses und
der Abbrand der Kontaktmeterialien hängt wesentlich davon ab, wie schnell beim Schaltvorgang
das bewegliche Kontaktteil zur Ruhe kommt. Deshalb müssen zum Schalten von höheren
Strömen sogenannte Sprungschalter oder Schnappschalter zur Anwendung kommen, bei
denen durch einen Energiespeicher in Form einer gespannten Feder eine sehr schnelle
Bewegung der beweglichen Kontakte erzielt wird, so daß eine Lichtbogenbildung, insbesondere
beim oeffnen der Kontakte, weitgehend vermieden wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen solchen Schnappschalter
oder Sprungschalter in Form eines Drucktastenschalters zu schaffen, der einen möglichst
einfachen Aufbau hat und aus nur wenigen und leicht herstellbaren Teilen besteht.
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Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen
Maßnahmen gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen
hervor.
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Die Erfindung und deren Weiterbildungen sollen anhand der Figuren
näher erläutert werden.
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Figur 1 und la zeigen die Einzelteile eines Drucktasten-Schnappschalters
gemäß der Erfindung in perspektivischer Darstellung.
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In den Figuren 2a bis 2c sind Teile des Drucktasten-Schnappschalters
gemäß der Erfindung, teilweise im Schnitt, in verschiedenen Schaltstellungen dargestellt.
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Wie aus Figur 1 ohne weiteres zu erkennen ist, besteht der Drucktasten-Schnappschalter
gemäß der Erfindung nur aus wenigen und einfach aufgebauten Teilen. Der Schalter
besteht aus einem Gehäuse 1, in dem die Festkontakte 2 und 2a angeordnet sind. Das
Gehäuse 1 besteht vorzugsweise aus Kunststoff und die Festkontakte 2 und 2a sind
in den Kunststoff eingeformt.
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Der zweite Teil ist der Tastenstößel 6 mit dem angeformten Tastenknopf
4. Dieser Tastenstößel besteht ebenfalls aus einem einfach herstellbaren Kunststoffteil.
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Als drittes Teil ist das Sprungstück 10 vorgesehen, welches ebenfalls
vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt ist.
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Das Schaltergehäuse ist durch einen aufgesetzten Deckel 16 abgeschlossen,
durch dessen Schlitze 17 die Festkontakte 2 und 2a hindurchragen.
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Außer diesen Kunststoffteilen 1, 6, 10 und 16 ist noch eine Rückholfeder
5 und eine Schraubendruckfeder s erforderlich, sowie die die Kontaktbrücke bildende
Blattfeder 11.
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Beim Zusammenbau können die einzelnen Teile leicht von Hand ohne Gebrauch
eines Werkzeuges zusammengesetzt werden.
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Das Gehäuse 1 besteht aus einem länglichen Halsteil, in dem der Tastenstößel
6 gleitet und in dem die Rastnuten 3 und 3a angeordnet sind, deren Funktion später
erläutert wird. An den Halsteil des Gehäuses 1 schließt sich ein viereckiges Endteil
an, in dem die Festkontakte 2 und 2a angeordnet sind, die vorzugsweise in einem
Arbeitsgang mit der Herstellung des Gehäuses in dieses eingeformt sind. Die aus
dem Gehäuse herausstehenden Enden der Festkontakte 2 und 2a dienen einerseits zum
Festhalten des Deckels 16, andererseits als Anschlußfahnen.
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Der Tastenstößel 6 hat vorn den Tastenknopf 4 zur Betätigung des Tastenstößels
und weist hinten eine fensterartige Ausnehmung 8 auf sowie vier Anlaufschrägen 7
und 7a. Wenn der Tastenstößel 6 in das Gehäuse 1 eingelegt ist, gleitet er in
dem
Halsstück des Gehäuses, wobei die Rückholfeder 5 außen am Gehäusehals anliegt und
zum Zurückholen des Tastenstößels 6 bei aufhörendem Druck auf den Tastenknopf 4
dient.
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Das Sprungstück 10 ist so ausgebildet, daß es auf dem abgestuften
Ende des Tastenstößels 6 in dessen Betätigungsrichtung gleiten kann. Es besitzt
am hinteren Ende einen quer zur Längsrichtung des Sprungstückes verlaufenden Schlitz,
in den die als Kontaktbrücke wirkende Blattfeder 11 eingesteckt ist. Der Schlitz
ist vorzugsweise so ausgebildet, daß die Blattfeder nur im Mittelteil gehalten wird
und durch die seitlichen Erweiterungen des Schlitzes ein gutes Federn der Blattfeder
11 möglich ist. Das Sprungstück 10 hat am anderen Ende eine fensterartige Ausnehmung
15, die im zusammengebauten Zustand auf der fensterartigen Ausnehmung 8 des Tastenstößels
zu liegen kommt. Seitlich von der fensterartigen Ausnehmung 15 sind an das Sprungstück
zwei federnde Rastarme 12 angeformt, die in Rastnasen 13 enden. Im zusammengebauten
Zustand kommen die Rastnasen in die Rastnuten 3 bzw. 3a des Gehäuses zu liegen.
Gleichzeitig gleiten die unteren Teile 14 der Rastnasen 13 in seitlichen Ausnehmungen
des Tastenstößels 6, so daß sie bei einer bestimmten Relativbewegung von Tastenstößel
und Sprungstück auf die Anlaufschrägen 7 bzw. 7a auftreffen und bei einer Weiterbewegung
in der gleichen Richtung die Rastarme nach innen gebogen werden, so daß die Rastnasen
13 aus den Rastnuten 3 bzw. 3a des Gehäuses herausgehoben werden.
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Durch die beiden fensterartigen Ausnehmungen 8 bzw. 15 von Tastenstößel
6 bzw. Sprungstück 10, die im zusammengebauten Zustand aufeinanderliegen, wird ein
Hohlraum
gebildet, in den die Schraubenfeder 9 eingesetzt wird.
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Bei einer Relativbewegung der beiden Teile 6 und 10 wird die Schraubenfeder
9 zusammengedrückt und hat damit das Bestreben, die beiden Teile 6 und 10 in einer
Mittellage zueinander zu halten.
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Im zusammengebauten Zustand liegt das Sprungstück 10 so im Gehäuse,
daß die Enden der die Kontaktbrücke bildenden Blattfeder 10 an den beiden Festkontakten
2 oder 2a anliegen.
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In Figur la ist eine andere Ausführungsform lOa für das Sprungstück
dargestellt. Diese unterscheidet sich von der Form des Sprungstückes 10 nach Figur
1 nur dadurch, daß die beiden federnden Rastarme 12a in entgegengesetzte Richtung
zeigen und nicht, wie bei Figur 1, in die gleiche Richtung.
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Die Wirkungsweise des Drucktasten-Schnappschalters gemäß der Erfindung
soll nun anhand der Figuren 2a bis 2c näher erläutert werden.
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Im Ruhezustand ist der Tastenstößel 6 durch die Rückholfeder 5 nach
vorn gedrückt, so daß die die Kontaktbrücke bildende Blattfeder 11 an den beiden
Kontakten 2 anliegt.
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Die beiden Rastnasen 13, die an den federnden Rastarmen 12 angeformt
sind, liegen in den Rastnuten 3 des Gehäuses.
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Bei einem Druck auf den Tastenknopf 4 wird die Rückholfeder 5 zusammengedrückt
und dabei der Tastenstößel 6 in das Gehäuse 1 hineingeschoben. Das Sprungstück 10
kann dieser Bewegung nicht folgen, da es durch die Rastnasen 13,
welche
in die Rastnuten 3 des Gehäuses eingreifen, festgehalten ist. Durch das Einschieben
des Tastenstößels 6 wird die Schraubenfeder 9 zusammengedrückt. Das Sprungstück
10 steht also unter zunehmendem Druck der Schraubenfeder 9. Als Gegenlager beim
Zusammendrücken der Feder 9 dient die hintere Wand 15a der fensterartigen Ausnehmung
15 im Sprungstück 10.
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Wenn der Tastenstößel so weit in das Gehäuse hineinbewegt ist, daß
die Schrägen 14 der Rastnasen 13 auf die Anlaufschrägen 7 auflaufen, werden die
Rastarme 12 nach innen bewegt und damit die Rastnasen 13 aus den Rastnuten 3 herausgehoben.
Dadurch wird also die Verriegelung des Sprungstückes im Gehäuse 1 aufgehoben. Unter
dem Druck der gespannten Feder 9 schnellt nun das Sprungstück plötzlich weiter in
das Gehäuse hinein, wobei sich die Kontaktfeder 11 plötzlich von den Festkontakten
2 entfernt und auf die Festkontakte 2a auftrifft.
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Wesentlich ist hierbei, daß der Kontaktauflagedruck zwischen der Kontaktbrücke
11 und den Festkontakten 2 bis zum Einsetzen des Schnappvorgangs unverändert bleibt.
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Das in das Gehäuse hineingeschnellte Sprungstück wird nun durch die
federnden Rastarme 12 mit ihren Rastnasen 13 im Gehäuse dadurch festgehalten, daß
diese in die Rastnuten 3a des Gehäuses einrasten. Dadurch wird die Bewegung des
Sprungstückes 10 begrenzt.
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Ein Prellen der Kontaktbrücke 11 wird dadurch verhindert, daß das
Einrasten in die Rastnuten 3a eine Rückwärtsbewegung des Sprungstückes 10 verhindert
und der Kontaktdruck
auf die Kontakte 2a allein durch die Federwirkung
der Kontaktbrücke 11 erzielt wird.
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Durch geeignete und bekannte Maßnahmen, wie z.B. durch einen in einer
Herzkurve laufenden U-Bgel, wird der Tastenstößel 4 in seiner eingedrückten Position
festgehalten. Die Mittel zum Festhalten des Tastenstößels 6 in der gedrückten Stellung
sind in den Figuren nicht dargestellt.
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Beim Auslösen des Tastenstößels 6 macht dieser infolge der Rückholfeder
5 eine Bewegung aus dem Gehäuse heraus.
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Dabei wird wieder die Feder 9 zusammengedrückt, wobei sie nunmehr
gegen die vordere Stirnwand 15b der Ausnehmung 15 im Sprungstück 10 gedrückt wird.
Das Sprungstück 10 wird weiterhin in seiner Lage im Gehäuse festgehalten, da die
Rastnasen 13 in den Rastnuten 3a eingerastet sind.
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Wenn die Abschrägungen 14 auf die Anlaufschrägen 7a des Tastenstößels
auflaufen, werden die Rastarme 12 wieder nach innen gedrückt und die Rastnasen 13
aus den Rastnuten 3a herausgehoben. Durch die gespannte Feder 9 erfolgt nun ein
schlagartiges Zurückspringen des Sprungstückes 10, wobei wieder die Kontakte 2 überbrückt
werden. Nach dem Zurückspringen des Sprungstückes 10 sind die Rastnasen 13 wieder
in die Rastnuten 3/3a eingerastet und haben damit die Rückwärtsbewegung des Sprungstückes
10 begrenzt. Der Kontaktdruck zwischen den beiden Festkontakten 2 wird allein durch
die Federspannung der Blattfeder 11 bestimmt.
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In den Figuren 2a bis 2c sind die einzelnen Bewegungsphasen des Schalters
teilweise im Schnitt dargestellt. Dabei ist durch den Pfeil die Bewegungsrichtung
von Tastenstößel und Sprungstück im Gehäuse angedeutet.
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Figur 2a zeigt die Ausgangsposition, bei der die Feder 9 so weit wie
möglich entspannt ist, die beiden Rastnasen 13 in den Rastnuten 3 des Gehäuses eingerastet
sind und die Blattfeder 11 auf den Festkontakten 2 aufliegt.
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Im Bewegungszustand, der in Figur 2b dargestellt ist, ist die Feder
9 zusammengedrcktund die Rastnasen 13 werden gerade mittels der Anlaufschrägen 7
aus den Rastnuten 3 herausgehoben. Dadurch schnellt infolge der gespannten Feder
9 das Sprungstück in das Gehäuse hinein, so daß sich kurz darauf der Zustand ergibt,
wie er in Figur 2c dargestellt ist. Die Bewegung des Sprungstückes wurde durch das
Einrasten der Rastnasen in die Rastnuten 3a gestoppt und die Blattfeder 11 verbindet
nunmehr die beiden Kontakte 2a, wobei der Kontaktdruck ausschließlich durch die
Federkraft der Blattfeder 11 erzeugt wird.
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Der Ausschaltvorgang läuft in umgekehrter Richtung ab, wobei die Rastnasen
13 nunmehr durch die Anlaufschrägen 7a aus den Rastnuten 3a herausgehoben werden.
Mit dem Zurückschnappen des Sprungstückes ist der Ausgangszustand, wie in Figur
2a dargestellt, wieder erreicht.
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Der Umschnappvorgang des Schalters ist unabhängig vom Druck auf den
Tastenstößel oder den Druck der Rückholfeder. Der Kontaktdruck andererseits ist
wieder unabhängig von dem Druck der Feder 9 und hängt allein von der Ausbildung
der Blattfeder 11 ab. Beim Eindrücken des Tastenstößels wird der Kontaktdruck nicht
geändert, sondern bleibt konstant und wird erst durch den Umschnappvorgang aufgehoben.
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Der Schalter besteht aus nur wenigen leicht herzustellenden Teilen
und läßt sich sehr einfach und ohne Hilfswerkzeuge zusammenbauen.
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