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Drucktastenschalter
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Die Erfindung geht von einem Drucktastenschalter nach dem Oberbegriff
des Anspruches 1 aus.
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Aus dem DE-GM 19 13 691 sind bereits zweipolige Schalter bekannt,
bei denen die beweglichen Kontaktelemente als Schaltschwingen mit seitlichen Ausnehmungen
ausgebildet sind, in denen Schraubenfedern eingesetzt sind, die sich mit einem Ende
in der Schaltschwinge und mit dem anderen Ende auf Zapfen des annähernd senkrecht
zu den Schaltschwingen angeordneten Schiebers abstützen. Außerdem ist es bekannt
(DE-GM 19 28 070), bei einem Schalter den Schaltschieber auf einem schwenkbaren
Kippglied zu lagern, welches drehbeweglich am Schaltergehäuse befestigt ist und
mit einer Schneide in eine angepaßte Kerbe des Schiebers eingreift.
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Ein weiterer Schalter ist aus der BE-PS 508 615 bekannt. Dieser besteht
aus einem Gehäuse, in dessen Gehäusewand ein Schaltschieber verschiebbar gelagert
ist. In einem hohlraumförmigen Mittelteil des Schaltschiebers ist eine Druckfeder
angeordnet, die sich mit einem Ende am Boden des hohlraumförmigen Mittelteils und
mit ihrem anderen Ende am Kontaktelement selbst abstützt. Dieses Kontaktelement
ist an seinem einen Ende in einer Einkerbung der Gehäusewand schwenkbar gelagert.
Auch hier dient die Druckfeder sowohl als Sprungwerk wie auch zur Erzeugung des
Kontaktdruckes.
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Ferner drückt die Druckfeder den Schaltschieber an die Gehäusewand.
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Im Gehäuse eines aus der DE-AS 28 39 108 bekannten Drucktastenschalters
ist gegen die Kraft einer Rückholfeder ein verschiebbarer Tastenschieber angeordnet,
durch den eine an einem Sprungstück angeordnete Kontaktbrücke relativ zu ortsfesten
KontaktstUcken bewegbar ist. Am Tastenschieber ist ein Tastenknopf mit angeformt.
Mit dem Tastenschieber über eine Druckfeder verbunden ist das bewegliche Sprungstück,
das beidseitig
angeformte Rastarme mit Rastnasen besitzt, die mit
Rastnuten des Gehäuses zusammenwirken, und das auf dem abgestuften Ende des Tastenschiebers
gleiten kann. Das Schaltergehäuse selbst ist durch einen aufgesetzten Deckel abgeschlossen.
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Ein anderer Drucktastenschalter mit einem Gehäuse, das durch einen
Deckel abschließbar ist, ist aus der DE-OS 31 07 769 bekannt. Im Gehäuse gegen die
Kraft einer Rückstellfeder verschiebbar ist ein Tastenschieber, der eine herzförmige
Kulisse aufweist, in der ein Z-förmiges Rastglied geführt ist. Dieses Rastglied
kann aus Draht bestehen oder die Form eines Stiftes aufweisen. Ein Ende des Rastgliedes
taucht in die herzförmige Kulisse ein, während das andere Ende in dem Gehäusedeckel
befestigt ist. Damit die Führung des Rastgliedes in der Kulisse gewährleistet ist,
drückt eine Blattfeder das zugeordnete Ende des Rastgliedes in die Kulisse. Die
Blattfeder ist aus einem Metallband ausgestanzt und sie besitzt beidseitig je eine
Kerbe. Unter einem Winkel von 45 Grad ist eine freigeschnittene Zunge herausgebogen.
Der relativ lange Arm drückt auf das Rastglied.
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In der DE-PS 19 10 165 ist ein Schalter beschrieben, in dessem Gehäuse
ein Schaltschieber aus Kunststoff verschiebbar ist. Im Gehäuse sind ortsfeste Gegenkontakte
und Anschlußstücke angeordnet. Ferner sind Kontaktelemente vorhanden, die um die
ortsfesten Anschlußstücke schwenkbar gelagert sind und die durch Betätigung des
Schaltschiebers sprungartig umlegbar sind. Die Kontaktelemente sind als zweiarmige
Hebel ausgebildet, wobei die ersten Arme mit den Gegenkontakten zusammenwirken,
während die zweiten Arme in Einkerbungen des Schaltschiebers eingreifen. Es ist
ferner noch eine Druckfeder vorhanden, die als Sprungwerk und die zur Erzeugung
des Kontaktdruckes dient. Die Druckfeder bildet das Gegenlager zu dem ersten Lager,
das dadurch gebildet wird, daß die zweiten Arme in die Einkerbungen eingreifen.
Die Druckfeder stützt sich mit ihrem einen Ende am Boden eines Hohl raumes eines
topfförmigen Mittelteils des Schaltschiebers ab und mit ihrem anderen Ende in einerAusnehmung
der gegenüberliegenden Gehäusewand.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Drucktastenschalter
nach der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei einer verringerten Anzahl der
Einzelteile einen platzsparenden, gedrängten Aufbau aufweist und der
einfach
und kostengünstig herstellbar ist. Ferner soll der Drucktastenschalter für eine
einfache Bestückung in gedruckten Schaltungen geeignet sein.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil
des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
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Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend für ein Beispiel anhand
der Zeichnungen näher erläutert.
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Von den Figuren zeigt Figur 1 eine perspektivische Draufsicht eines
Drucktastenschalters mit einem Gehäuse ohne Deckel, Figur 2 eine perspektivische
Unteransicht eines Tastenschiebers, Figur 3 eine perspektivische Ansicht des Drucktastenschalters
mit drei verschiedenen Einbaumöglichkeiten.
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Der in Figur 1 dargestellte Drucktastenschalter besitzt ein etwa quaderförmiges
Gehäuse 1 aus Kunststoff mit Gehäusewänden 3 und einem Gehäuseboden 2. Durch Schlitze
der oberen Gehäusewand ragen die mit Lötanschlüssen versehenen ortsfesten Gegenkontakte
5. Die Gegenkontakte können auch in die Gehäusewand mit eingespritzt sein. Etwa
in der Mitte des Gehäuses 1 sind in angepaßten Nuten der Gehäusewände bzw. in Gehäusewandvorsprüngen
die ortsfesten, ebenfalls mit äußeren Lötanschlüssen versehenen Anschlußstücke 6
angebracht. An den Anschlußstücken sind die Kontaktelemente 7 schwenkbar gelagert.
Mit ihren Schulterflächen liegen sie in schwalbenschwanzförmigen Ausnehmungen der
Anschlußstücke. Durch eine derartige mittige Lagerung sind die Kontaktelemente zweiarmig
ausgebildet, wobei der erste Arm 8 (in Figur 1 der linke Arm) im dargestellten eingeschalteten
Zustand an den Gegenkontakten 5 aufliegt. An den Stellen der Auflage können die
ersten Arme mit Edelmetallkontakten versehen sein.
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Die zweiten Arme 9 (in Figur 1 der rechte Arm 1' der seSw6nkbaren
Kontakelemente greifen in U- oder V-förmige Einkerbungen 10 eines Schaltschiebers
4 ein. In der Mitte zwischen diesen Einkerbungen besitzt der Schaltschieber 4 als
Vorsprung ein topfartiges Mittelteil 14 in Form eines Hohikegelstumpfes. Am Boden
dieses Mittelteils stützt sich eine Schraubendruckfeder 11 mit ihrem einen Ende
ab.
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In der in Figur 1 da.rgestellten Einschaltstellung übt das zum Betrachter
zugeneigte vordere Ende der Schraubendruckfeder 11 eine Kraft auf den Schaltschieber
aus, deren zum Schaltschieber senkrechte Komponente die Schulterflächen der Kontaktelemente
7 an die AnschluBstücke 6 preßt und damit den notwendigen Kontaktdruck an diesen
Berührungsstellen der leitenden Teile erzeugt. Die in Richtung der Längsachse des
Schaltschiebers liegende Komponente wird durch die doppelarmige Hebelwirkung der
Kontaktelemente auf die Kontaktnieten 26 übertragen, die nun ihrerseits mit entsprechendem
Kontaktdruck auf den Gegenkontakten 5 aufliegen.
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Bei Anderung des Schaltzustandes führen die in die Einkerbungen 10
eingreifenden Kontaktelemente 7 eine Schwenkbewegung in ihren Lagerstellen an den
Anschlußstücken aus, durch welche die Kontaktnieten 26 von den Gegenkontakten abgehoben
werden. Gleichzeitig erfährt dabei der Schaltschieber 4 eine Parallelverschiebung
auf einem Kreisbogen, dessen Radius der Länge des Armes 9 entspricht. Dabei wird
das vordere Ende der Schraubendruckfeder 11 vom Topfboden des Mittelteils 14 mitgeführt.
Beim Oberschreiten der Totpunktlage kehrt sich die Richtung der in der Längsachse
des Schaltschiebers wirkende Kraftkomponente um, so daß nunmehr eine durch die Schraubendruckfeder
beschleunigte sprungartige Weiterbewegung des Schaltschiebers in der gleichen Richtung
bis zur Grenzlage der Ausschaltstellung erfolgt. Der gleiche Vorgang findet in umgekehrter
Richtung beim Einschalten statt.
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Im Gehäuse verschiebbar und mit dem Schaltschieber 4 gekuppelt ist
ein in Figur 2 dargestellter Tastenschieber 15 aus Kunststoff, der an seinem vorderen,
aus dem Gehäuse herausragenden Ende einen angeformten Betätigungsknopf 18 aufweist.
Die Führung des Tastenschiebers im Gehäuse erfolgt mittels zweier Gleitlager. Das
eine Gleitlager wird dadurch gebildet, daß der Betätigungsknopf 18 auf einem hohlförmigen
Ansatz 19 der Gehäusestirnwand geführt ist derart, daß dieser Ansatz in eine Ausnehmung
20 im Betätigungsknopf ragt. Der Ansatz 19 ist innen hohl, so daß die Schraubendruckfeder
11 durch eine Uffnung in der Gehäusestirnwand hindurch den Ansatz 19 durchsetzt
und sich mit ihrem anderen Ende am Boden der Ausnehmung im Betätigungsknopf ab-
stützt.
Die Drucktastenfeder dient neben der Erzeugung des Kontaktdruckes gleichzeitig auch
als Rückholfeder für den Tastenschieber.
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An den Tastenschieber ist der das Gehäuse abschließende Deckel 24
angeformt, der zweckmäßigerweise so groß ist, daß in beiden Raststellungen das Gehäuse
verschlossen ist.
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An der der Gehäusestirnwand 12 gegenüberliegenden Gehäusewand befindet
sich ein Gehäusetrennwandstück 23, das sich teilweise in das Gehäuseinnere erstreckt
und zwar so, daß es sich zwischen den Gegenkontakten 5 befindet.
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Teilweise ragt das Gehäusetrennwandstück auch aus der Gehäusewand
heraus.
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Dieses Gehäusetrennwandstück wird durch einen Einschnitt 22 in zwei
Hälften geteilt.
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An dem dem Betätigungsknopf gegenüberliegenden Ende des Tastenschiebers
ist -wie aus Figur 2 zu entnehmen ist- eine Rastzunge 21 angeformt, die senkrecht
zur Schieberichtung angeordnet ist. Mit Hilfe dieser Rastzunge 21 wird nun der Tastenschieber
in den Einschnitt 22 eingeschnappt. Da der Einschnitt länglich ist, kann die Rastzunge
in ihm entlanggleiten. Diese Verbindung stellt somit das zweite Gleitlager des Tastenschiebers
dar.
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Der Drucktastenschalter besitzt zwei Raststellungen. Hierfür ist im
Tastenschieber eine sogenannte herzförmig ausgestaltete Kulisse 17 ausgespart, in
deren Führungsnut ein Rastglied 16 geführt ist. Die Wirkungsweise ist allgemein
bekannt, so daß hier nicht näher darauf eingegangen wird. Das Rastglied selbst ist
quer zur Schieberichtung des Tastenschiebers in dem Gehäusetrennwandstück verschiebbar
gelagert. Sein angeformter Zapfen greift in die Kulisse ein. Seitlich besitzt das
Rastglied noch einen angeformten Stift 25, der aus der Gehäusewand 3 herausragt
und der ein Auslösen z.B. durch einen Magneten gestattet.
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Neben der herzförmigen Kulisse ist im Tastenschieber noch eine Aussparung
27 vorgesehen, in die ein Zapfen 28 eingreift, der an den Schaltschieber 4 angeformt
ist und der eine Mitnahme bewirkend die Kupplung zwischen Schaltschieber und Tastenschieber
darstellt.
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Für den Drucktastenschalter sind verschiedene Einbaumöglichkeiten
vorgesehen. Eine Auswahl hiervon ist in Figur 3 dargestellt. Zunächst kann der Drucktastenschalter
direkt an dem Chassis mittels z.B. einer Schraube befestigt werden. Die Gehäusestirnwand
12 besitzt hierzu einen nach unten sich erstreckenden Fortsatz 29, der mittig einen
Durchbruch 30 zur Aufnahme der Schraube aufweist. Der Drucktastenschalter kann auch
in eine gedruckte Schaltung 31, 32 oder33 eingesetzt werden. In Figur 3 sind drei
Varianten untereinander dargestellt. Die gedruckte Schaltung 31 besitzt eine längliche
Aussparung 34 mit in zwei Ecken nach innen gerichteten Vorsprüngen 35.
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Ferner sind noch Schlitze 36 vorhanden, durch die die Gegenkontakte
und Anschlußstücke gesteckt werden können. Die Montage erfolgt nun derart, daß der
Drucktastenschalter zunächst senkrecht von oben in die Aussparung und in die Schlitze
36 gesteckt wird, Dann wird der Drucktastenschalter geringfügig parallel zur gedruckten
Schaltung bis zum Anschlag verschoben.
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Dadurch gelangen die Vorsprünge 35 zwischen zwei Ausschnitte 37 des
Fortsatzes, so daß ein Loslösen in dieser Stellung verhindert wird.
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Während sich der Drucktastenschalter in der gedruckten Schaltung 31
innerhalb der Platte befindet, ist in der in der Figur 3 darunter dargestellten
gedruckten Schaltung 32 eine Befestigung am Rand vorgesehen.
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Auch hier sind eine längliche, allerdings auf einer Seite offene Aussparung
und verschiedene Schlitze 38 vorhanden. Das Einsetzen erfolgt wie in dem ersten
Beispiel.
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Will man den Drucktastenschalter nur von oben in die gedruckte Schaltung
33 einsetzen, so kann man an dem Gehäuse Federzungen vorsehen. Es wäre eine, in
Figur 3 nicht dargestellte Lösung denkbar, bei der am Gehäuseboden in den vier Ecken
je eine Schnappnase angeformt ist. Bei der in Figur 3 dargestellten Lösung besitzt
der Fortsatz 29 der Gehäusestirnwand mittig einen Längsschlitz 39 und in der Höhe
des Durchbruches 30 beidseitig vorstehende Nasen 40, die beim Einführen in die längliche
Aussparung 41 der gedruckten Schaltung 33 zusammengedrückt werden können und nach
dem Einsetzen wieder auffedern. Die Aussparung ist dabei etwas breiter als die Breite
des Fortsatzes 29, jedoch nicht so breit, daß der Drucktastenschalter nach dem Einsetzen
wieder herausfallen kann.
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Bezugszeichenliste 1 Gehäuse 2 Gehäuseboden 3 Gehäusewände 4 Schaltschieber
5 Gegenkontakt 6 Anschlußstücke 7 zweiarmiges Kontaktelement 8 erster Arm des Kontaktelementes
9 zweiter Arm des Kontaktelementes 10 Einkerbung 11 Schraubendruckfeder 12 Gehäusestirnwand
13 Hohlraum 14 Mittelteil des Schaltschiebers 15 Tastenschieber 16 Rastglied 17
herzförmige Kulisse 18 Betätigungsknopf 19 hohlförmiger Ansatz 20 Ausnehmung im
Betätigungsknopf 21 Rastzunge 22 Einschnitt im Gehäusetrennwandstück 23 Gehäusetrennwandstück
24 Deckel 25 Stift 26 Kontaktnieten 27 Aussparung 28 Zapfen 29 Fortsatz 30 Durchbruch
31 gedruckte Schaltung 32 gedruckte Schaltung 33 gedruckte Schaltung 34 Aussparung
35 Vorsprung 36 Schlitz 37 Ausschnitt 38 Aussparung 39 Längsschlitz 40 Nase 41 Aussparung
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