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Schalter zur Leiterkartenmontage
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Die Erfindung betrifft einen Schalter zur Leiterkartenmontage nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Die Entwicklung im Bereich der Elektronik führt zunehmend zur weiteren
Miniaturisierung und Integrierung vieler Funktionen in möglichst kleinen Bauelementen.
Dies setzt zunehmend voraus, daß im Niederspannungsbereich und mit Strömen im Mikro-Ampère-Bereich
gearbeitet wird. Die dichte Anordnung der Bauelemente in elektronischen Baugruppen
macht sie gegen Einflüsse von außen empfindlicher. Durch Berührung in die Schaltung
hinein3etragene Hochspannung kann ganze Baugruppen zerstören. Durch Auflacken an
Böden, insbesondere Teppichböden, Möbeln, Geländern, usw. kann eine Hochspannungsübertragung
auf die Anschlüsse von Schaltern erfolgen, die beispielsweise an Frontplatten und
Gehäusen von Geräten angeordnet sind. Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen
Schalter der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem verhindert wird, daß Spannungen
im kV-Bereich bei manueller Betätigung des Schalters nicht auf dessen Kontaktanschlüsse
übertragen werden.
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Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs
1 gelöst.
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Hiernach sind die Anschlußkontakte des Schalters im hinteren Bereich
des Gehäuses in einem entsprechenden Innenraum angeordnet, so daß eine genügend
große
Luftstrecke von dem manuellen Berührungspunkt des Betätigungselements des Schalters
bis zu den Anschlußkontakten vorhanden ist, die verhindert, daß Hochspannungen durch
die manuelle Berührung auf die Kontaktanschlüsse übertragen werden können.
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Zugleich läßt sich bei dem erfindungsgemäßen Schalter ein Stößel aus
isolierendem Kunststoffmaterial als Bedienungselement verwenden, wodurch Herstellung
und Montage vereinfacht und verbilligt werden. Der Kunststoffstößel kann einfach
durch die frontseitige öffnung des Gehäuses eingesetzt werden und verankert sich
selbsttätig. Hierdurch lassen sich verschiedene Schalterausführungen mit ein und
demselben Gehäusetyp verwirklichen, wobei das Gehäuse mit den Anschlußkontakten
und der Kontaktfeder das Grundelement für die verschiedenen Schaltervarianten ist.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung
und den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten Abbildungen
dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines Schalters im Längsschnitt
sowie eine Frontansicht hiervon.
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Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Schalters im Längsschnitt
sowie eine Frontansicht hiervon.
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Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform eines Schalters im Längsschnitt
sowie eine Frontansicht hiervon.
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Fig. 4 zeigt eine Variante des Schalters von Fig. 3 in perspektivischer
Ansicht.
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Fig. 5a und 5b zeigen zwei abgewandelte Ausführungsformen des frontseitigen
Abschnitts des Schalters von Fig. 3 in perspektivischer Ansicht.
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Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht des frontseitigen Bereichs einer
Ausführungsform des Schaltergehäuses.
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Der in Fig. 1 dargestellte Schalter besitzt ein im wesentlichen quaderförmiges
Gehäuse 1 aus Isoliermaterial, das in seinem rückwärtigen Bereich
einen
Inennraum 2 aufweist, in dem sich zwei feststehende Kontakte 3, 4, die mit Abstand
zueinander angeordnet sind, sowie ein Umschaltkontakt 5 befinden, wobei der Umschaltkontakt
5 ebenfalls mit Abstand zu den beiden feststehenden Kontakten 3, 4 angeordnet und
mit einer Kontaktfeder 6 fest verbunden ist. Die Anschlußkontakte 3 bis 5 sind bodenseitig
aus dem Gehäuse 1 herausgeführt.
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Das gehäuse 1 besitzt eine frontseitige Öffnung 7, die in einem frontseitigen
Kragen 8 des Gehäuses 1 angeordnet sein kann, wobei sich eine Bohrung 9 von dem
rückwärtigen Innenraum 2 bis zur frontseitigen öffnung 7 erstreckt. Im vorderen
Bereich des Gehäuses 1 ist ein zweiter Innenraum 10 vorgesehen, der zweckmäßigerweise
kreiszylinderförmig ist und dessen Zylinderachse mit der Achse der Bohrung zusammenfällt.
Der Innenraum 10 stellt daher eine Erweiterung der Bohrung 9 dar.
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Die Bohrung 9 nimmt einen Stößel 11 aus Kunststoff auf, von dem sich
ein Ende aus der frontseitigen Öffnung 7 herauserstreckt und einen Griffknopf 12
trägt. Das andere freie Ende des Stößels 11 besitzt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
eine abgerundete Kuppe 13, die mit der Kontaktfeder 6 durch Verschieben des Stößels
11 innerhalb der Bohrung 9, die als Führung für den Stößel 11 dient, in Eingriff
bringbar ist. Der Stößel 11 ist selbsthemmend in der Bohrung 9 angeordnet und kann
zu diesem Zweck mit einem Federelement 14 im Bereich der Bohrung 9 zwischen den
beiden Innenräumen 2, 10 versehen sein, damit der Stößel 11 nicht durch die Kraft
der Kontaktfeder 6 innerhalb der Bohrung 9 verschiebbar ist, d.h.
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die Schwergängigkeit des Stößels 11 in der Bohrung 9 muß größer sein
als die durch die Kontaktfeder 6 auf ihn ausgeübte Rückstellkraft.
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Bei nicht eingesetztemStößel 11 bzw. dann, wenn der Stößel 11 zurückgezogen
ist, steht die Kontaktfeder 6 mit dem feststehenden Anschlußkontakt 3 in Verbindung,
vgl. Fig. 1. Wird der Stößel 11 bis zum Anschlag des Betätigungsknopfes 12 an dem
Kragen 8 eingedrückt, löst sich die Kontaktfeder 6 von dem Anchlußkontakt 3 und
gelangt in Eingriff mit dem Anschlußkontakt 4. Durch die Schwergängigkeit des Stößels
11 in der Bohrung 9 wird dieser Zustand beibehalten, bis der Stößel 11 erneut zurückgezogen
wird, woraufhin die Kontaktfeder 6 zurückfedert und erneut in Eingriff
mit
dem Anschlußkontakt 3 gelangt. Der vordere Innenraum 10 kann hierbei als Begrenzung
für das Ziehen des Stößels 11 dienen, da sich dort das blattfederartige Federelement
14 entsprechend spreizen und das weitere Herausziehen des Stößels 11 aus dem Gehäuse
1 behindern kann.
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Die Kontaktfeder 6 besitzt bei den dargestellten Ausführungsbeispielen
ein gabelförmiges Ende, mit dem die Kuppe 13 des Stößels 11 in Eingriff bringbar
ist, jedoch sind auch andere Kontaktfederausführungen bei entsprechender Anordnung
der Anschlußkontakte 3 bis 5 möglich, etwa indem der Anschlußkontakt 3 mit einem
Blattfederkontakt 6 fest verbunden ist, der ohne Stößeleinwirkung an dem Anschlußkontakt
4 anliegt und durch die Stößeleinwirkung gegen den Anschlußkontakt 5 gedrückt wird.
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Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform, bei der der Schalter
als Drucktaster ausgebildet ist, ist der Betätigungsknopf 12 ein Druckknopf, wobei
zwischen diesem und dem Kragen 8 eine Rückholfeder 15 um den Stößel 11 herum angeordnet
ist, die teilweise von einem Ringraum zwischen dem Druckknopf 12 und dem Stößel
11 aufgenommen wird. Ferner besitzt der Stößel 11 Rastnasen 17, die sich im Bereich
des vorderen Innenraums 10 befinden. Durch Einstecken des Stößels 11 in die Bohrung
9 spreizen die Rastnasen 17 im Bereich des vorderen Innenraums 10 auf, so daß in
der unbetätigten Stellung die Rückholfeder 15 die Rastnasen 17 gegen die vorderseitige
Innenwand des Innenraums 10 drückt und den Stößel 11 somit in der dargestellten
Position hält. Durch Betätigen des Druckknopfes 12 wird der Stößel 11 innerhalb
der Bohrung 9 einwärts verschoben, wodurch die Kontaktfeder 5 von dem feststehenden
Kontakt 3 gelöst und in Eingriff mit dem feststehenden Kontakt 4 gebracht wird.
Die Rastnasen 17 bleiben hierbei im Bereich des Innenraums 10 und behindern daher
das Eindrücken des Stößels 11 nicht.
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Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform befindet sich auf
dem aus dem Gehäuse 1 herausragenden freien Ende des Stößels 11 ein Drehknopf 18,
während der Stößel 11 im Bereich des Innenraums 10 Rastnasen 19 aufweist, die insbesondere
seitlich aufspreizbar sind und sich im wesentlichen über die Länge des Innenraums
10 erstrecken, so daß der Stößel 11 in dem Gehäuse 1 durch die Rastnasen 19 in seiner
Längsrichtung nicht verschiebbar
gehalten wird. Der Stößel 11 besitzt
an seinem freien inneren Ende einen Ausschnitt 20, der sich von der abgerundeten
Kuppe 13 etwa längs einer Mittelebene des Stößels 11 etwa über die Länge des Stößelabschnitts
im Innenraum 2 erstreckt. In der dargestellten Stellung des Drehschalters drückt
die verbleibende Hälfte am freien Ende des Stößels 11 die Kontaktfeder 6 gegen den
feststehenden Anschlußkontakt 4. Durch Drehen des Drehknopfes 18 um 90" wird die
Kontaktfeder freigegeben, löst sich daher von dem Anschlußkontakt 4 und federt zurück
in Eingriff mit dem Anschlußkontakt 3.
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Frontseitig ist zweckmäßigerweise eine Markierung 21 auf dem Drehknopf
18 vorgesehen, während auf dem Kragen 8 entsprechende Markierungen für die Schaltstellung
vorgesehen sind.
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Der Drehknopf 18 kann auch in seiner Längserstreckung sehr kurz gehalten
werden, wobei dann ein Schlitz 22 vorgesehen ist, über den der Schalter mittels
eines Schraubendrehers betätigbar ist, vgl. Fig. 5a und 5b.
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Auf dem Kragen 8 kann ein Haltering 23 in Form eines Schraub- oder
Klemmrings aufgesetzt werden, so daß das Gehäuse 1 an einer Wandung, etwa einer
Gerätegehäusewandung oder einer Frontplatte 24, die mit einer entsprechenden Öffnung
25 für den Durchtritt des Kragens 8 versehen ist, befestigt werden, vgl. Fig. 6.
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Die Abstände zwischen den Betätigungselementen 12, 18 und den Kontaktanschlüssen
3 bis 5 sind jeweils so groß gewählt, daß kein Hochspannungsüberschlag durch manuelle
Berührung der Bedienungselemente zu den Anschlußkontakten erfolgen kann, so daß
durch Betätigung der Schalter eine Zerstörung von Bauteilen oder Baugruppen auf
der zugehörigen Leiterkarte verhindert wird.
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Die Anschlußkontakte 3 bis 5 können so gestaltet werden, daß sie sowohl
für eine Lötverbindung, für eine Einpreßtechnik, für WRAP-Verfahren oder andere
Verbindungstechniken geeignet sind.
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Die Kontaktanschlüsse 3 bis 5 können ferner wahlweise aus einer Seitenfläche
oder aber aus der Rückwand des Gehäuses 1 herausgeführt sein, so
daß
die Schalter liegend oder stehend, vgl. in bezug auf letzteres Fig.
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4, montiert werden können. Insbesondere können die Anschlußkontakte
nach einer Seite, insbesondere zur Rückseite aus dem Gehäuse 1 herausgeführt sein
und je nach gewünschter Einbauart so verbleiben oder zur Bodenseite des Gehäuses
1 hin abgebogen werden, wobei entsprechende Nuten an der zugehörigen Seite des Gehäuses
vorgesehen sind, die die abgebogenen Anschlußkontakte 3 bis 5 aufnehmen und stützen.
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Ferner können die Gehäuse 1 Stapeleinrichtungen aufweisen, etwa eine
Nut 26 an einer Seite und gegenüberliegend an der anderen Seite eine entsprechende
Feder 27, die mit einer entsprechenden Nut 26 eines benachbarten Gehäuses in Eingriff
bringbar ist. Außerdem können die Gehäuse 1 Positioniereinrichtungen etwa in Form
eines oder mehrerer Stifte 28 an der Auflageseite des Gehäuses 1 auf einer Leiterkarte
aufweisen.
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Die Anschlußkontakte 3 bis 5 sind im Raster einer entsprechenden Leiterkarte
aus dem Gehäuse 1 herausgeführt.