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Die Erfindung betrifft ein Schaltelement, das vor allem
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bei Leite rplatten gedruckter Schaltkreiss, z.B. bei Rechner-Schaltkreisen,anwendbar
ist.
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Aus der US-PS 4045.636 ist ein Schaltelement mit drei Aufsetzpunkten
bekannt, das aus einer Metall-Federplatte und einem ihr gegenüber angeordneten Fixkontakt
besteht.
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In der Mitte der Federplatte ist ein eingedrücktes Auge angebracht.
Der Fixkontakt weist in seinem Mittelpunkt einen Innenkontakt auf, wobei in gleichen
Entfernungen vom Innenkontakt Aussenkontakte angeordnet sind, die mit der Federplatte
in ständiger, miteinander in galvanischer Verbindung stehen.
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In diesem Fall ist die Federplatte dreieckförmig ausgebildet, wobei
die Spitzen des Dreiecks mit kreisbogenförnigen Ausschnitten versehen sind. In folge
dessen sitzen die Spitzen mit je zwei Punkten auf den Aussenkontakten des unter
ihnen angebrachten Fixkontaktes auf.
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Eine galvanische Verbindung zwischen den Aussenkontakten und dem Mittelkontakt
entsteht durchs Drücken der Federplatte, wobei dasengedrückte Auge mit dem Mittelkontakt
in Berührung kommt.
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Ein wesentlicher Nachteil der obigen Lösung besteht darin, dass de
Federplatte auf den Aussenkontakten des Fixkontaktes rit scharfen Spitzen aufsitzt,
dadurch verschleisst sie die Aussenkontakte, und die Verbindung wird unzuverlässig
und die Oberflächen der Aussenkontakte werden schnell abgenutzt werden.
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Ziel der Erfindung ist iie Beseitigung des obigen Nachteils.
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Zum Grundgedanken der Erfindung gehört die Erkenntnis, daß die nachteilige
Verschleisswirku, vermieden werden kann, wenn die Federplatte nicht auf scharfen
Spitzen, bzw.
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Kanten, sondern auf zweckmässig ausgsbildeten Flächen aufsitzt.
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Es ist eine weitere wichtige Erkenntnis dass die Druckkraft des Schaltelementes
bei jedem Schalten konstant ist, wenn die Verbindung der Kontakte während des Drückens
der Federplatte durch Kippen über den Totpunkte der Federplatte erfolyt.
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Die zum Ziele gesetzte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Entwicklung
eines Sc:laltelementes mit drei Aufsetzpunkten gelöst, das aus ainer metallen Federplatte
und einem ihr gegenüber angeordneten Fixkontakt besteht, wobei in der Mitte der
FederplEtte ein eingedrücktes Auge, und in dem Mittelpunkt des Fixkontaktee ein
Innenkontakt angeordnet istv Aequidistant vom Innenkontakt sind Aussenkontakte angeordnet,
die mit der Federplatte in ständiger, miteinander in galvanischer Verbindung stehen.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass die Federplatte in Form einer Kugelkappe
ausgestaltet ist.
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Die Hohe dieser Kugelkappe beträgt 0,30-0,36 % des Radius des Kugelsegmentes.
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Am Rand der Kugelkappe, voneinander in gleichen Winkelabständen, sind
drei eingedrückte Auger angebracht, die ebenfalls als Kugelkappe
Das
Radius diese letzteren Kugelkappe ist vorzugsweise 0,5mm und ihre Tiefe beträgt
10-20 % des Radius. Der Aussenkontakt des Fixkontaktes ist vorzugsv:eise als ununterbrochener
Kreisring ausgestaltet, Durch die Veränderung der Tiefe der eingedrückten Augen
verändert sich der Druckkraftwert des Schaltelementes.
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Das erfindungsmässige Schaltelement wird anhand der Zeichung näher
erläutert. In der Zeichung zeigt bzw. zeigen: Fig.l.: ein AnwendungsheZ.spiel des
erfindungsgemäßen Schaltelementes in Form eines Anordnungsschemas, Fig.2a.-2c.:
ein Schema eines bekannten Schaltelementes, Fig.3a.-3b.: einen Schnitt des erfindungsgemäßen
Schaltelementes und Fig.4a,-4b. eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Schaltelementes.
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Wie in Fig.l. zu sehen ist, kann das erfindungsgemäße Schaltelement
zum Bcispiel im Tastenfeld eines Taschenrechners verwendet werden. Die Anordnung
weist eine beschrifte Deckplatte 1, eine unter der Deckplatte 1 angeordnete Zwischenplatte
2, einen aus Federplatte 13 und Fixkontakt 15 bestehende Schaltelemente tragenden
zweiseitigen gedruckten Schaltkreis 4, der mit Anschlussnädeln ausgestattet ist,
und eine unten angeordnete Verschlussplatte 7 auf.
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Das Schaltelement nach. Fig.2a.-2c. ist aus der US-PS 4.045.636 bekannt.
In Fig. 2a ist eine Federplatte 3 in Seitenansicht, in Fig. 2b. dieselbe in Draufsicht,
in
Fig.2c. ein Fixkontakt 5 in Draufsicht abgebildet.
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Wie es in Fig. 2a,-2c. zu sehen ist, ist dre Federplatte 3 in Form
einer dreieckigen Kugelkappe leicht gebogen.
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In der Mitte der Federplatte 3 ist eine eingedrückte 32 ausgestaltet.
Die Spitzen der dreieckigen ICugelkappe sind als Ausschnitte 31 ausgebildet.
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Der Fixkontakt 5 ist ebenfalls in einer gleichseitigen Dreieckform
angeordnet, so dass in seinem Mittelpunkt ein kreisförmiger Innenkontakt 52 und
an den Spitzen des Dreiecks sntsprechend den Ausschnitten 31 kreisförmige Außenkontakte
51 ausgestaltet sind.
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Es ist einzusehen, dass die Federplatte 3 mit ihren Ausschnitten 31
- mit ie zwei Punkten - auf den Aussenkontakten 51 des unter der Federplatte 3 angeordneten
Fixkontakts 5 aufsitzt.
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Durch Druckern der Federplatte 3, "wobei das in der Mitte der Federplatte
3 angeordnete eingedrückte Auge 32 mit dem Innenkontakt 52 in Berührung kommt, wird
zwischen den Aussenkontakten 51 und dem Innenkontakt 52 eine galvanische Verbindung
hergestellt.
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In der Schnittdarstellung gemäss Fig 3a. befindet sich das erfindungsgemäese
Schaltelement im Ruhezustand, in der Schnittdarstellung gemäss Fig.3b. im eingedrückten
Zustand.
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Das Schaltelement nach der Erfindung besteht aus einem Fixkontakt
15, der den an einer Isolierschicht 16 angeordneten Innenkontat 152 und Aussenkontakte
151 umfaßt,
und der über dem Fixkontakt 15 ko@@ntrisch angeordneten
Federplatte 13, die an ihren Räne.n mit eingedrückten Augen 33 versehen ist. Die
Höhe "h" der Kugelkappe beträgt etwa 0,30-0,36 % des radius "R" des Kugelsegmentes.
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Wie in Fig,4a, zu sehen ist, sind die eingedrückten Augen 33 in einem
Winkel von 120° angeordnet.
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Der Radius "r" der Eindrückung ist zweckmässig 0,5 mm, Tiefe beträgt
etwa 10-20 S des Radius "r".
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Gemäss Fig.4b, ist der Aussenkontakt 151 des Fixkontaktes 15 in Form
eines zum Innen!;ontakt 152 konzentrisch angeordneten, ununterbrochenen Kreisringes
ausgestaltet.
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Das erfindungsgemässe Schaltelement arbeitet auf folgende Weise: Beim
Eindrücken der Federplatte 13 erreicht sie ihren Totpunkt. Nachdem der Totpunkt
mit etwa 0,05-0,1 mm uberschritten ist, kippt die Federplatte 13 um, wodurch sich
der mittlere Teil der Kugelkappe (siehe Fig,3b,) durchbiegt und auf dem in der Mitte
des Fixkontaktes 15 angeordneten Innenkontakt 152 auf sitzt.
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Das eiigedrückte Auge 33 verschiebt sich um einen verschiebreg 1'
(siehe Fig,3b.), wobei die Einschalt kraft etwa 3-5 N beträgt. Nach dem Loslassen
der Federplatte 13 setzt die Einschaltskraft aus, und die Federplatte 13 bewegt
sich in ihre Anfangsstellung zurück.
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Die Ausschaltskraft beträt etwa 2-4 N, Die Tiefe der eingedrückten
Augen 33 soll beim Herstellen entsprechend der erforderlichen Druckkraft ausgebildet
werden.
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Mt dem erfindungsgemässen Schaltelement mit drei Aufsetzpunkten wird
das gestellte Ziel erreicht - Beim Schalten verschleisst die Federplatte 13 den
Fixkontakt 15 nicht, weil sie auf dem Aussenkontakt 151 mit den in Form einer Kugelkappe
ausgestalteten eingedrückten Augen 33 aufsitzt.
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- Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Augen 33 die einander berührenden
Flächen durch ihre Verschiebung 1' beim Einschalten reinigen.
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- Beim Drücken der Federplatte 13 erfolgt das Umschalten mit dem Oberholen
des Totpunktes der Federplatte 13 bei vorbestimmtem Druck.
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- Die Druckkraft der Federplatte 13 ist durch entsprechende Ausbildung
der Tiefe der eingedrückten Auger 33 einstellbar.