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Tastschalter mit Leuchtring
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Die Erfindung betrifft einen Tastschalter mit einem ein Lämpchen
zur optischen Schaltermarkierung enthaltenden Schaltglied und einem darauf beweglichen
Tast-Antriebsglied, das eine das Lämpchen in der Schaltersichtfläche abdeckende
Taste aufweist.
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Zum leichteren Auffinden bei Dunkelheit sind Schalter mit Leuchtmarkierungen
ausgestattet. Für Leuchtmarkierungen werden selbstleuchtende Materialien, wie Leuchtstoff
enthaltende Kunststoffe verwendet, aus denen das Betätigungselement des Schalters
oder ein Teil seiner Abdeckung hergestellt werden, oder es werden Lämpchen in die
Schalter eingebaut, mit denen Teile der Schalter ausgeleuchtet werden. Meist wird
das Betätigungselement aus durchffcheinendem Kunststoff hergestellt und mit dem
Licht des dahinter angeordneten Lämpchens bestrahlt. Ein solcher Schalter weist
dann eine verhältnismässig grosse und ziemlich helle Leuchtfläche auf, die insbesondere
bei Schaltern z.B. in Krankenzimmern, als störend empfunden wird, da sie wie ein
zusätzlicher Beleuchtungskörper wirkt. Es ist schon vorgeschlagen worden (DE-GM
78 02 835), bei Drehgeräten mit zylinderischem Drehgriff den unteren Drehgriffrand
als lichtdurchlässigen Ring auszubilden, durch den Licht eines im hohlen Drehgriff
angeordneten Lämpohens austritt und die Schalterabdeckung in der Griffumgebung beleuchtet.
Im Vergleich zu einem Schalter mit beleuchtetem Betätigungselement ist hier die
beleuchtete Fläche noch grösser, so dass die Anwendung einer solchen Leuchtmarkierung
bei
Schaltern in Krankenzimmern die erwähnten Mängel nicht beheben
würde. Bei Leuchtstoffmarkierungen hingegen wirkt sich deren Abklingzeit nachteilig
aus. Da die Leuchtstoffmarkierung auch nach einer langen Dunkelzeit (ganze Nacht)
deutlich sichtbar sein soll, muss ihre Anfangsleuchtstärke verhältnismässig hoch
sein, so dass die Leuchtstoffmarkierung gerade zu der Zeit am stärksten strahlt,
wenn ihr Wahrnehmen am störendsten empfunden wird, nämlich, wenn die Raumbeleuchtung
zum Einschlafen ausgeschaltet wird.
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Es war daher Aufgabe der Erfindung, einen Tastschalter mit einer
von einem Lämpchen ausgeleuchteten Leuchtmarkierung zu schaffen, bei dem die Leuchtmarkierung
deutlich wahrnehmbar, Jedoch so lichtschwach ist, dass sie nicht als wenn auch schwache
so doch störende Lichtquelle wirkt. Der Tastschalter soll zudem ohne merklichem
Mehraufwand herstellbar und leicht montierbar sein.
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Die Lösung der Aufgabe besteht erfindungsgemäss darin, dass im Antriebaglied
zwischen einer undurchsichtigen Taste und einem das Lämpchen seitlich umschliessenden
hülsenförmigen Bauteil, der eine der Taste zugewandte Oeffnung hat, ein scheibenartiger
Lichtleiter mit einer die Taste als Markierungs-Leuchtring umgebenden Lichtaustrittsfläche
angeordnet ist, wobei der Lichtleiter im Bereich der Oeffnung des hülsenförmigen
Bauteiles eine innere totalreflektierende Fläche und im Bereich der Lichtaustrittsfläche
am Tastenumfang eine äussere totalreflektierende Fläche aufweist und mit der Taste
sowie dem hülsenförmigen Bauteil verbunden ist, um Licht aus der Oeffnung zur Lichtaustrittsfläche
zu leiten. Bei dem erm9indungsgemässen Schalter befindet sich das Lämpchen in einem
praktisch
abgeschlossenen Raum, aus dem Licht nur über den Lichtleiter zur Lichtaustrittsfläche,
d.h. zur Leuchtmarkierung gelangt und der Schalter daher überhaupt kein diffuses
Streulicht abgibt. Die Lichtaustrittsfläche des Lichtleiters kann verhältnismässig
schmal und z.B. nur 1 - 1,5 mm breit sein. Ueber die innere totalreflektierende
Fläche gelangt nur wenig Licht in den Lichtleiter und damit zur Lichtaustrittsfläche,
so dass sie auch in einem dunklen Raum keinen auffälligen Blickfänger darstellt,
trotzdem aber befriedigend deutlich wahrnehmbar ist, wenn nach ihr bewusst Ausschau
gehalten wird. Vorzugsweise ist die Lichtaustrittsfläche eben und glatt, so dass
aus ihr im wesentlichen nur über den Lichtleiter gerichtete Lichtstrahlen austreten,
sie kann aber auch diffus streuend, z.B. aufgerauht sein, wenn dies für den betreffenden
Fall günstiger ist. Der Lichtleiter wird zweckmässig aus einem thermoplastischen
glasklaren Kunststoff hergestellt. Zum Verbinden des Lichtleiters mit der Taste
und dem hülsenförmigen Bauteil können einfache Schnapp- und/oder Druckknopfverbindungen
vorgesehen sein, wobei der Lichtleiter nur solche Verbindungselemente trägt, die
von seiner Oberfläche abstehen und so den Lichtdurchgang durch den Lichtleiter nicht
stören. Der beispielsweise im Spritzgussverfahren hergestellte Lichtleiter bedeutet
im Vergleich mit anderen Markierungen keinen grösseren Aufwand, da die totalreflektierenden
Flächen sowie die Verbindungselemente angeformt sein können und eine Nachbearbeitung
des Lichtleiters nicht erforderlich ist.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten AusfUhrungsbeispieles
mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Auf der Zeichnung zeigen:
Fig.
1 einen Längsschnitt durch den Tastschalter mit Leuchtring nach der Erfindung und
Fig. 2 eine Draufsicht des Schalters der Fig. 1.
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Das im wesentlichen wie herkömmlich aufgebaute Schaltglied 1 des
Schalters weist eine zentrale Führungshülse 2 auf, die ein Lämpchen 3, z.B. eine
Glimmlampe, umschliesst und einen hülsenförmigen Bauteil 6 der als Taste ausgebildeten
Antriebs- oder Betätigungsgliedes 5 aufnimmt. Im hülsenförmigen Bauteil 6 ist um
dem Lämpchen 3 herum noch genügend Platz für eine Rückstellfeder 4 zwischen Schalt-und
Betätigungsglied. Der hülsenförmige Bauteil 6 weist einen über die Führungshülse
2 des Schaltgliedes 1 radial hinausragenden Flansch 8 auf, der herkömmliche Halteelemente
9 und Betätigungsorgane zum Betätigen der Schaltstücke des Schaltgliedes 1 trägt,
und hat oben eine zentrale Oeffnung 7. Aus dem von den ineinandergeschobenen Hülsen
2, 6 umschlossenen Raum kann so Licht von dem Lämpchen 3 nur durch diese Oeffnung
7 hinausgelangen, wobei insbesondere der hülsenförmige Bauteil aus einem lichtundurchlässigen
Material, z.B. aus gefärbtem Kunststoff besteht.
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Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel besteht die Taste 10 des Betätigungsgliedes
5 aus einem flachen, kreisrunden Hohlkörper mit verhältnismässig grossem Durchmesser,
z.B. 4cm, einer leicht konvexen Stirnfläche 11, einer ebenen Bodenfläche 12 und
niedrigem Rand 13. Die Taste 10 ist aus undurchsichtigem Material, z.B. schwarz
eingefärbtem Kunststoff gefertigt.
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Zwischen dem hülsenförmigen Bauteil 6 und der Taste 10 ist ein scheibenartiger
Lichtleiter 15 aus glasklarem
Kunststoff angeordnet. Die Lichtaustrittsfläche
16 des Lichtleiters 15 umschliesst aussen die Wand 13 der Taste 10 und bildet den
Leuchtring des Schalters. Die Lichtaustrittsfläche 16 liegt hier in einer zur Schalterachse
A senkrechten Ebene.
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Der Lichtschalter 15 hat einen ebenen Mittelbereich 17, der an der
Bodenfläche 12 der Taste 10 anliegt und einen rinnenförmigen Randbereich 18 für
die Aufnahme der Tastenwand 13. Die Taste 10 ist mit dem Lichtleiter 15 durch eine
einfache Schnappverbindung aus übereinandergreifenden Wülsten 14, 19 verbunden,
von denen der eine Wulst 14 aussen an der Tastenwand 13 und der andere Wulst 19
an der Innenseite des rinnenförmigen Randbereiches 18 des Lichtleiters angeformt
ist. Zur Befestigung des hUlsenförmigen Bauteiles 6 an dem Lichtleiter 15 weist
letzterer auf seiner Unterseite angeformte Schnappnasen 20 auf, die in Ausnehmungen
im Flansch 8 des Bauteiles 6 einrasten. Solche angeformten Schnappnasen behindern
eine gleichmässige Lichtleitung vom Lämpchen 3 zur Lichtaustrittsfläche 16 in keiner
Weise, so dass eine unterbruchslose Ausleuchtung des Leuchtringes gewährleistet
ist.
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Die Schnappverbindungen gestatten ein leichtes Montieren und Demontieren
des Betätigungsgliedes und sind wirtschaftlich herstellbar.
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Der scheibenartige Lichtleiter 15 weist eine innere zu der Schalterachse
A konzentrische konische Fläche 21 auf, die im Bereich der Oeffnung 7 des Bauteiles
6 liegt und durch Totalreflexion empfangene achsnahe Lichtstrahlen des Lämpchens
in radiale Richtung umlenkt und in den ebenen Mittelbereich 17 des Lichtleiters
leitet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die innere totalreflektierende
Fläche
21 die Mantelfläche einer konischen Vertiefung 21a im Lichtleiter. Diese innere
totalreflektierende Fläche 21 kann auch die Wandfläche einer durchgehenden konischen
Bohrung im Lichtleiter sein. Zusätzlich kann auf der Unterseite des Lichtleiters
15 eine konvexe Linsenfläche 22 angeformt sein, wie es in Fig. 1 durch eine strichlierte
Linie angedeutet ist, durch die Licht vom Lämpchen 3 auf die totalreflektierende
Fläche 21 gerichtet wird. Die Ausbildung der Lichteinleitung in den Lichtleiter,
d.h. der inneren totalreflektierenden Fläche 21 und gegebenenfalls der Linsenfläche
22 ist im Einzelnen von der verwendeten Lämpchenart, wie z.B. Glimmlampe mit oder
ohne linsenförmiger Verdickung im Glaskolben, vom Lämpchenabstand und auch von der
Form des Leuchtringes, wie kreisrund oder viereckig, abhängig, ist jedoch nicht
kritisch, da im allgemeinen der Leuchtring nur verhältnismässig lichtschwach ausgeleuchtet
sein muss und es daher nicht nötig ist, möglichst viel Licht in den Lichtleiter
einzuleiten.
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Wie bereits erwähnt, weist der in Fig. 1 gezeigte Lichtleiter einen
rinnenförmigen Randbereich 18 auf, der einen zum ebenen Mittelbereich 17 des Lichtleiters
parallelen ebenen Boden und zylindr sche Seitenwände 23 25 hat. Um das Licht von
der inneren totalreflektierenden Fläche 21 zur Lichtaustrittsfläche 16 zu leiten,
sind die Uebergänge vom Mittelbereich 17 zur inneren Seitenwand 25, von der inneren
Seitenwand 25 zum Rinnenboden 24 und vom Rinnenboden 24 zur äusseren Seitenwand
23 als totalreflektierende Flächen 26, 27, 28 ausgebildet. Während die äussere totalreflektierende
Fläche 28 unterhalb der Lichtaustrittsfläche 16 stets erforderlich ist, können die
beiden mittleren totalreflektierenden Flächen 26 und 27 auch
durch
bogenförmige Uebergänge ersetzt werden, wenn die Rinne 18 nur mässig tief und der
Innendurchmesser der Lichtaustrittsfläche 16 ausreichend gross ist, um eine Lichtleitung
durch Bogen zu gestatten, wobei dann die innere Seitenwand 25 des rinnenförmigen
Bereiches 18 anstatt zylindrisch konisch sein wird.
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Die Taste 10 kann aus einer Kunststoffplatte mit ebener Unterseite
bestehen. Der Lichtleiter ist dann eine ebene Scheibe mit einem die Scheibe nach
oben überragenden Aussenrand, der der Aussenwand 23 des in Fig. 1 gezeigten Lichtleiters
entspricht und an seiner oberen Stirnseite die Lichtaustrittsfläche 16 aufweist,
unterhalb derer sich die äussere totalreflektierende Fläche 28 befindet. Die mittleren
totalreflektierenden Flächen 26 und 27 kommen dann in Fortfall. Die plattenförmige
Taste kann mit dem Lichtleiter durch druckknopfartige Verbindungselemente verbunden
sein, die an der Tastenunterseite und an der Lichtleiteroberseite geformt sind.
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Bei dem dargestellten Tastschalter ist die Lichtaustrittsfläche 16
des Lichtleiters 15 eben und glatt und etwa 1,2 mm breit. Ein solcher Leuchtring
erbringt bei Schaltern für Raumbeleuchtung völlig zufriedenstellende Resultate.
Die Lichtaustrittsfläche 16 kann in Form und Beschaffenheit beliebig variiert werden,
um spezielle räumliche Verteilungen des ausgestrahlten Lichtes zu erhalten. So kann
die Lichtaustrittsfläche z.B. Rillen oder eine Rasterung aufweisen, abgefaste Kanten
haben, geneigt oder gewölbt und zur Erzielung von diffus gestreutem Licht auch mattiert
(aufgerauht) sein. Bei einem vorhandenen Schalter können solche Aenderungen, wie
z.B. (stellenweises) Mattieren oder stellenweises Abdecken der Lichtaustrittsfläche
leicht
in Selbsthilfe vorgenommen werden, da dank der Schnapp- oder Druckknopfverbindung
der Lichtleiter leicht ein- und ausgebaut werden kann.
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Bei dem Antriebsglied 5 sind der hülsenförmige Bauteil 6 mit dem
Lichtleiter 15 so bemessen, dass bei montierter Abdeckplatte 29 des Schalters die
äussere totalreflektierende Fläche 28 des Lichtleiters unterhalb der Stirnfläche
der Abdeckplatte liegt und damit die Oberfläche des Lichtleiters, insbesondere deren
totalreflektierende Flächenbereiche, vor Verschmutzung und gegen Handberührung sicher
ist und die gute Lichtleitung auch auf die Dauer erhalten bleibt. Die Lichtaustrittsfläche
16 ist auf Berührung weniger -empfindlich, da an verschmutzten Stellen im wesentlichen
das austretende Licht lediglich diffuser gestreut wird.
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Bei dem dargestellten Tastschalter ist die Taste 10 und damit auch
der Leuchtring, d.h. die Lichtaustrittsfläche 16 des Lichtleiters kreisrund (Fig.
2). Die Taste kann auch eine andere Form haben z.B. ein Viereck mit oder ohne abgerundeten
Ecken. Die innere totalreflektierende Fläche 21 kann in ihrer Form der Tastenform
angepasst sein, jedoch ist eine solche Anpassung im allgemeinen nicht nötig und
die konische Form der inneren totalreflektierenden Fläche 21 kann auch bei anderen
als kreisrunden Tasten und Leuchtringen beibehalten werden.
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