DE29709054U1

DE29709054U1 - Drucktastschalter

Info

Publication number: DE29709054U1
Application number: DE29709054U
Authority: DE
Original assignee: Kloeckner Moeller GmbH
Current assignee: Eaton Industries GmbH
Priority date: 1997-05-23
Filing date: 1997-05-23
Publication date: 1998-09-17
Anticipated expiration: 2007-05-24

Description

Klöckner-Moeller GmbH 14.05.1997

Beschreibung

Drucktastschalter

Die Erfindung betrifft einen Drucktastschalter nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Insbesondere betrifft die Erfindung Not-Aus-Schalter sowie Fuß- und Grobhandtaster.

Aus der Druckschrift DE 93 06 074 Ul ist ein Drucktastschalter, insbesondere Not-Aus-Schalter, bekannt, der für überlistungssichere Sicherheitsschaltfunktionen vorgesehen ist. Er besteht im wesentlichen aus einem pilzförmigen Betätigungselement, das unter Einwirkung einer in axialer Betätigungsrichtung geradlinig ausgeführten Druckbewegung auf in einem Gehäuse angeordnete Kontaktelemente wirkt und dabei von dem Gehäuse geführt wird, wobei ein Schaltstößel von einem radial zur Betätigungsrichtung angeordneten Rastmechanismus, der kraftschlüssig und formschlüssig mit dem Schaltstößel und dem Gehäuse zusammenwirkt, in einer Ruhestellung verharrt und bei Überwindung der Verrastung sprunghaft von der Ruhestellung in eine Betriebsstellung getrieben und ebenso durch eine auf die Betätigungshaube wirkende Zugbewegung sprunghaft von der Betriebsstellung in die Ruhestellung zurückgetrieben wird. In der Ruhestellung des Drucktastschalter stützt sich eine Betätigungsfeder zwischen Stirnfläche des Betätigungselementes und einer an dem Schaltstößel angeformten Ebene ab. Die Betätigungsfeder baut durch stetige Druckbewegung des Betätigungselementes in Betätigungsrichtung 0 eine Druckspannung auf und wirkt als Kraftspeicher. Dabei wird ein Schaltvorgang von der Ruhestellung in die Schaltstellung zwangsläufig dadurch eingeleitet wird, daß die Entrastung des Rastmechanismus vorbereitet wird, indem das Betätigungselement nach einem gegen den Federdruck der Betätigungsfeder zurückgelegten Weg form- und kraftschlüssig auf den Schaltstößel wirkt, wobei Rastbolzen eine einem Tastenführungselement angeformte Ablaufkurve überwinden müssen, um den Schaltstößel zu entrasten,

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der, sobald seine Entrastung erfolgt ist, den Kraftspeicher entlädt, indem die Betätigungsfeder ihre durch die aufgebaute Druckspannung erreichte Federkraft auf den Schaltstößel auswirkt, der damit sprunghaft die Betriebsstellung erreicht. Eine Lippendichtung, angeordnet zwischen Schaltstößel und einem Tastenführungsskelett, sorgt für einen verschmutzungsfreien Bewegungsraum des Rastmechanismus.

In der Druckschrift DE 32 07 725 Al wird ein Drucktastschalter mit einer pilzförmigen Drucktaste und einem in einem Gehäuse zwischen einer Ruhe- und einer Betriebs-Raststellung verschiebbaren Schaltstößel beschrieben, der unter Vermeidung einer Drehbetätigung der Drucktaste überlistungssicher ausgebildet ist. Dazu ist vorgesehen, daß die am Gehäuse geführte Drucktaste und der Schaltstößel zwei getrennte, voneinander abhebbare Bauteile sind und daß der Schaltstößel in der Ruhe-Raststellung in Richtung auf die Betriebs-Raststellung durch eine Kraftspeicherfeder belastet ist, welche nach Niederdrücken der Drucktaste bis zur Rastschwelle den Schaltstößel in die Betriebs-Raststellung treibt und welche durch geradliniges Zurückziehen der Drucktaste wieder vorgespannt wird, die über eine Pufferfeder mit dem Schaltstößel verbunden oder durch ein Zylinderschloß mit dem Schaltstößel verbindbar ist. Ein elastischer Rollbalg, angeordnet mit seinen beiden kreisförmigen Peripherien zwischen Schaltstößel und Gehäuse, sorgt hier für einen verschmutzungsfreien Bewegungsraum im Inneren des Drucktastschalters .

Der Erfindung bezweckt einen Drucktastschalter, der vereinfacht 0 aufgebaut und zu montieren ist, eine verbesserte Sicherheit gegen Schockeinwirkungen aufweist, eine winkelversetzte Beaufschlagung der Drucktaste zuläßt und sowohl als Not-Aus-Schalter als auch als Fuß- und Grobhandtaster realisierbar ist.

Dies wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Durch die Art und Anordnung des Rollbalges wird neben dem Schutz des Inneren des Drucktastschalters eine

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Rückstellung der Drucktaste in ihre Ruhestellung und ein schocksicheres Verbleiben in ihrer Ruhestellung ohne zusätzliche Mittel gewährleistet, wobei diese Lösung eine einfache Montage des Rollbalges zuläßt. Es ist lediglich dafür Sorge zu tragen, daß der Rollbalg fachmännisch für die erforderliche Betätigungskraft und Federsteifigkeit auszulegen ist. Die vorgeschlagene Verbindung der Drucktaste mit dem Schaltstößel erlaubt eine Betätigung der Drucktaste in einen gewissen Raumwinkelbereich um seine Längsachse, wobei durch den Rollbalg die unbeaufschlagte Drucktaste selbstätig in ihre axiale Mittelstellung ausgerichtet wird. Der erfindungsgemäße Drucktastschalter ist sowohl als Not-Aus-Schalter als auch als Fuß- und Grobhand-Taster zu verwenden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Insbesondere zur Verwendung als Not-Aus-Schalter eignet sich der erfindungsgemäße Drucktastschalter durch die vorgeschlagene Anordnung eines Schnappmechanismus in Verbindung mit dem zwischen Drucktaste und Schaltstößel vorgesehenen Freilauf, insbesondere dann, wenn der Schnappmechanismus zusätzlich mit magnetisch haftenden und trennbaren Elementen versehen ist.

Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen, aus denen weitere Einzelheiten und Vorteile zu ersehen sind, näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigt

Figur 1: eine erste Aus führungs form des erfindungsgemäßen Drucktastschalters im Längsschnitt, insbesondere zur Eignung als Fuß- und Grobhand-Taster;
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Figur 2: eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drucktastschalters im Längsschnitt, insbesondere zur Eignung als Not-Aus-Schalter;

Figur 3: in etwas verkleinerter perspektivischer Darstellung des

in den Aus führungs formen nach Fig. 1 und Fig. 2 verwendeten Rollbalges.

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Der in Fig. 1 in seiner Ruhestellung dargestellte Drucktastschalter 2 enthält ein Gehäuse 4 aus Formstoff, das aus einem Gehäuseunterteil 6 und einem Gehäuseoberteil 8 besteht. Im Gehäuseunterteil 6 ist mindestens ein Kontaktelement 10 ange-5 ordnet, das durch einen Schaltstößel 12 betätigbar ist, der seinerseits axial verschieblich im unteren Teil einer Lagerbuchse 14 des Gehäuseoberteiles 8 gelagert ist. Gegenüberliegend vom Kontaktelement 10 ist der Schaltstößel über eine erste Schraubverbindung 16 mit einem Druckstück 18 verbunden und mit diesem zusammen mittels einer Führungshülse 20 im oberen Teil der Lagerbuchse 14 axial verschieblich gelagert. Auf dem Druckstück 18 wiederum ist ein Innenskelett 22 einer pilzförmigen Drucktaste 24 axial verschieblich sowie in einem gewissen Grade gegenüber der Zentralachse 25 des Drucktastschalters 2 verschwenkbar gelagert. Die Drucktaste 24 ist mit ihrer inneren Oberfläche über zweite Schraubverbindungen 17 mit dem Innenskelett 22 starr verbunden. Zwischen den gegenüberstehenden Oberflächen von Innenskelett 22 und Drucktaste 24 ist allerdings mit seinem kugelkalottenförmigen Dom 26 ein Rollbalg 28 aus elastischem Material abdichtend festgelegt, der im Anschluß an seinen Dom 26 in einen Faltzylinder 30 übergeht (siehe auch Fig. 3) . Der Faltzylinder 30 endet an seiner kreisförmigen Peripherie 32 in einer krempenartigen Ausbildung, mit der er in einer entsprechenden Nut 34 des Gehäuseoberteils 8 abdichtend eingepreßt ist. Im Dom 26 sind kreisförmige Aussparungen 36 bzw. 37 vorgesehen, die zum Zutritt für die erste Schraubverbindung 16 bzw. zum Durchreichen der zweiten Schraubverbindungen 17 dienen.

Beim Drücken auf die Drucktaste 24 per Hand oder per Fuß wird nach einem unwesentlichen Freilauf zwischen Innenskelett 22 und Druckstück 18 die Betätigungskraft auf die Führungshülse 20 sowie den Schaltstößel 12 und von da aus auf das Kontaktelement 10 übertragen. Dabei wird die Drucktaste 24 von ihrer Ruhestellung in ihre Betriebsstellung bewegt, wobei das Kontaktelement 10 seinen Schaltzustand ändert. Beim Loslassen der Drucktaste 24 gelangt diese unter der alleinigen Wirkung des federelastischen Faltzylinders 30 in seine Ruhelage und damit Druckstück 18,

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Schaltstößel 12 und Führungshülse 20 in die dargestellte Ausgangslage zurück. Dabei kehrt das Kontaktelement 10 in den vorherigen Schaltzustand zurück. Die schwenkbare Lagerung des Innenskelettes 22 auf dem Druckstück 18 läßt alle Einwirkungsrichtungen der Betätigungskraft auf die Drucktaste 24 innerhalb seiner hemisphärischen äußeren Oberfläche zu. Durch die federelastische Wirkung des Faltzylinders 30 wird die Drucktaste 24 zum einen im unbelasteten Zustand in seiner zur Zentralachse 25 symmetrischen Ausgangslage und zum anderen weitgehend schocksicher in ihrer Ruhestellung gehalten. Der Rollbalg 28 dichtet allseitig das Innere des Drucktastschalters 2 ab.

Der in Ruhestellung dargestellte Drucktastschalter 3 nach Fig. 2 ist eine gegenüber dem Drucktastschalter 2 nach Fig. 1 modifizierte Ausführungsform und dient als Not-Aus-Schalter. Gleichartige Elemente nach Fig. 1 und Fig. 2 werden mit gleichen Bezugsziffern benannt. Bei der folgenden Beschreibung des Drucktastschalters 3 wird im Einzelnen nur noch auf die in Fig. 2 gegenüber Fig. 1 bestehenden Unterschiede eingegangen; bezüglieh der Gemeinsamkeiten wird auf die vorstehende Beschreibung verwiesen.

Nach Fig. 2 besteht zwischen Innenskelett 22 und dem Druckstück 18 ein wesentlicher Freilauf. Zwischen einem vorstehenden Kragen 38 am unteren Ende des Schaltstößels 12 und einem weiteren vorstehenden Kragen 39 am oberen Ende des unteren Teiles der Lagerbuchse 14 stützt sich ein schraubenförmiges, auf Druck beanspruchtes Federelement 40 ab. Anstelle der Führungshülse 20 nach der Aus führungs form gemäß Fig. 1 werden in der hier beschriebenen Ausführungsform magnetisch haftende sowie trennbare Elemente 42, 43 verwendet. Diese Elemente bestehen im einzelnen aus einem am oberen Bereich des Schaltstößels 12 befestigten und mit diesem zusammen verlagerbaren ringförmigen Haftmagneten 42 sowie aus einem im oberen Bereich des oberen Teiles der Lagerbuchse 14 ortsfest angeordneten ringförmigen Ankerplatte 43.

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Im Ruhezustand der Drucktaste 24 wird der Schaltstößel 12 durch das Federelement 40 in Richtung auf das Kontaktelement 10 beaufschlagt, jedoch durch die Gegenwirkung der magnetisch haftenden Elemente 41 und 42 in seiner dargestellten Ruhestellung gehalten. Beim Niederdrücken der Drucktaste 24 wird zuerst der Freilauf zwischen Innenskelett 22 und Druckstück 18 gegen die elastische Federwirkung des Faltzylinders 30 durchlaufen. Ab dem Ende des Freilaufes wird die Betätigungskraft vom Druckstück 18 aufgenommen und auf den Haftmagneten 42 sowie den Schaltstößel 12 übertragen. Nach Überwindung der Haltekraft werden die magnetischen Elemente 42 und 43 getrennt, wodurch schlagartig die gespeicherte Kraft des Federelementes 40 zum selbsttätigen Bewegen des Schaltstößels 12 in Richtung zum Kontaktelement 10 und damit zum Ändern dessen Schaltzustandes freigegeben wird.

Bei dieser zwangsläufigen Bewegung des Schaltstößels 12 und des mit diesem verbundenen Druckstückes 18 wird durch sich überkragende endseitige Anformungen 44 und 45 von Druckstück 18 und Innenskelett 22 die mit letzterem verbundene Drucktaste 24 zwangsläufig in ihre Betriebsstellung bewegt, da die Federwirkung des Federelementes 40 die entgegengerichtete Federwirkung des Faltzylinders 30 übersteigt. Erst durch bewußtes, Kraft aufwendendes Zurückziehen der Drucktaste 24 wird über die kraftschlüssige Verbindung von Innenskelett 22 über Druckstück 18 zum Schaltstößel 12 dieser entgegen der Kraftwirkung des Federelementes 40 in die dargestellte Ausgangslage zurückgezogen, wobei sich die Haftverbindung zwischen den magnetischen Elementen 42 und 43 sowie die stabile Ruhestellung der Drucktaste 24 wieder einstellen. Der Freilauf zwischen dem Druckstück 18 und dem Innenskelett 22, die haftenden und trennbaren magne-0 tischen Elemente 42 und 43 sowie das Federelement 40 sind Bestandteile eines Schnappmechanismus, der die überlistungssichere Betätigung des Drucktastschalters 3 gewährleistet.

Claims

Klöckner-Moeller GmbH 14.05.1997 0 494 GM Schutzansprüche

1. Drucktastschalter mit

- einem Gehäuse (4),

- einer pilzförmigen Drucktaste (24) mit einer Ruhestellung und einer Betriebsstellung,

- einem mit dieser wirkverbundenen, im Gehäuse (4) axial verschieblichen Schaltstößel (12) zum Betätigen von mindestens einem Kontaktelement (10) und

- einem mit einer kreisförmigen Peripherie (32) am Gehäuse (4) festgelegten, das Gehäuseinnere abdichtenden Rollbalg (28),
dadurch gekennzeichnet, daß

- der Rollbalg (28) mit einem kugelkalottenförmigen Dom (26) am Innenskelett (22) der Drucktaste (24) festgelegt ist,

- die nichtbetätigte Drucktaste (24) durch die dem Rollbalg (28) eigene Federkraft in ihrer Ruhestellung gehalten wird und

- Schaltstößel (12) und Drucktaste (24) zueinander um einen gewissen Raumwinkel schwenkbar verbunden sind.

2. Drucktastschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ruhestellung der Drucktaste (24) der Schaltstößel (12) mittels eines Federelementes (40) gegen das Gehäuse (4) vorgespannt ist und das Federelement (40) Bestandteil eines Schnappmechanismus ist, der beim Niederdrücken der Drucktaste (24) und nach Durchfahren eines gewissen Freilaufes zwischen Drucktaste (24) und Schaltstößel (12) den zwangsweisen Übergang des Schaltstößels (12) in seine stabile Betriebsstellung bewirkt.

3. Drucktastschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere Bestandteile des Schnappmechanismus nach Überwindung eines gewissen Freilaufes zwischen Drucktaste

(24) und Schaltstößel (12) trennbare haftende magnetische Elemente (42, 43) gegenüberliegend an Schaltstößel (12) und Gehäuse (4) angeordnet sind.