DE3545879A1 - Automatisch montierbarer drucktastenschalter mit schaltraumabdichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Drucktastenschalter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Erfindung geht aus von einem automatisch montierba­ ren Drucktastenschalter, der in einer bislang unveröf­ fentlichten Patentanmeldung bereits vorgeschlagen wurde. Der Drucktastenschalter obiger Gattung weist in bestimm­ ten Anwendungsbereichen den Nachteil auf, daß der Schaltraum noch unzureichend gegen das Eindringen von festen oder flüssigen, die Funktionsfähigkeit ggf. be­ einträchtigenden Stoffen (z.B. Sand, Staub, Feuchtig­ keit) abgeschottet ist.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, den gattungsgemäß bereits vorgeschlagenen Drucktastenschalter in raumspa­ render Schmalbauweise sowie den Anforderungen automati­ scher Montage hinsichtlich Vereinfachung und Verringe­ rung der Montagegruppen genügend, so auszubilden, daß seine Schalträume gegen das Eindringen von festen oder flüssigen Fremdstoffen abgedichtet sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Durch diese Maßnahmen wird weitgehend ein Eindringen von Fremdstoffen in die Schalträume verhindert. Ggf. noch eindringende Fremstoffe können über Seitenwanddurchbrü­ che eines umlaufenden Kanals dann nach außen abgeleitet werden. Vorteilhaft ist, daß eine Anordnung und Ausge­ staltung der Bauteile gefunden wurde, die sowohl eine gute zentrale Führung der Drucktaste als auch eine äu­ ßerst schmale Bauweise (Außenmaße: 15x41mm, Höhe ohne Steckteil: 28 mm, Tastengröße: 12x38 mm) des Druckta­ stenschalters ermöglicht. Der Drucktastenschalter ist ferner so konstruiert, daß eine automatische Montage einfach durchgeführt werden kann. So kann beispielsweise das Einsatzstück der Drucktaste leicht zugänglich vor­ montiert und in die Drucktaste eingesetzt werden. Das Aufrasten der Gehäusewandung auf den ebenfalls leicht zugänglich vormontierten Schaltersockel, das Einlegen der Drucktastenrückstellfeder sowie das Aufrasten der Drucktaste beenden bereits den Montagevorgang.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen näher gekennzeichnet. Anhand der Zeich­ nung soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben und erläutert werden.

Es zeigt:

Fig. 1: Eine Seitenschnittansicht auf die Breitseite des erfindungsgemäßen Drucktastenschalters entlang der Schnittlinie I-I und in Pfeilrichtung gemäß Figur 3.

Fig. 2: Eine Seitenschnittansicht auf die Schmalseite des erfindungsgemäßen Drucktastenschalters entlang der Schnittlinie II-II in Fig. 1.

Fig. 3: Eine Aufsicht auf den erfindungsgemäßen Druckta­ stenschalter bei nichtaufgerasteter Drucktaste, mit an einer Seite geschnitten dargestelltem C-förmigem Führungsfortsatz.

Fig. 4: Eine Seitenschnittansicht auf die Schmalseite des erfindungsgemäßen Drucktastenschalters entlang der Schnittlinie IV-IV in Fig. 3.

Fig. 5: Eine Aufsicht auf den Schaltersockel des erfin­ dungsgemäßen Drucktastenschalters.

Die Fig. 1 bis 5 zeigen ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Drucktastenschalters.

In Fig. 1 weist ein Schaltersockel 1 in entsprechenden Ausnehmungen des Schaltersockelbodens 2 verankerte orts­ feste Kontaktteile 3, 4, 5 auf, wobei die Kontaktteile 3, 4 über am Schaltersockelboden 2 angeformte, gleich hohe Lagerblöcke 8 gelegt und zweifach im rechten Winkel so ineinander räumlich verschachtelt sind, daß sich ein kleines Spurmaß des aus den Kontaktteilen 3, 4, 5, den trapezförmigen Seitenwandteilen 7 und den Verbindungs­ wänden 8 gebildeten Steckteils des Schaltersockels 1 ergibt.

In der Schaltermittelebene sind parallel zu den Seiten­ wandteilen 7 dreickförmige Führungsansätze 9 an den Ver­ bindungswänden 8 angeformt. Das orstfeste, der Kontak­ tierung einer ggf. mit einem Vorwiderstand verbindbaren, wahlweise für Dauer- oder Funktionsbeleuchtung verwend­ baren Lampe 10 dienende Kontaktteil 5 ist angewinkelt am Schaltersockelboden 2 aufgelegt. In eine auf den Schal­ tersockel 1 mittels Rastelementen 12 aufrastbare Gehäu­ sewandung 11 ist ein rahmenförmiges erstes Einsatzstück 13 materialeinheitlich eingeformt.

Wie in Fig. 3 zu sehen ist, wird hierdurch zwischen der Innenwandfläche der Gehäusewandung 11 und der Außenwand­ fläche des ersten Einsatzstücks 13 ein umlaufender Kanal 14 gebildet, wobei zwischen der Außenwandfläche des er­ sten Einsatzstücks 13 und der Innenwandfläche der Gehäu­ sewandung 11 sowie zwischen der Innenwandfläche des er­ sten Einsatzstücks 13 und der Mantelfläche einer bei­ spielsweise zylindrischen Drucktastenführungshülse 15 Stege 16 derart angeformt sind, daß Kanalraumbereiche 17, 18, 19, 20 und Schaltraumbereiche 21, 22, die der Auf­ nahme einer Brückenkontaktverbindung 3, 4, 43 bzw. der Aufnahme einer Schalteinrichtung 32, 42 sowie der Lampe 10 dienen, untereinander und gegeneinander räumlich ab­ getrennt sind. Der Boden des Kanals 14 weist in allen Kanalraumbereichen 17, 18, 19, 20 außerhalb der Vertie­ fungsbereiche 23 gleiches gegenüber dem Schaltersockel­ boden 2 erhöhtes Niveau auf. Die Vertiefungsbereiche 23, die bis auf den Schaltersockelboden 2 hinabreichen, sind für die Aufnahme von C-förmigen Führungsfortsätzen 24 einer Drucktaste 25 vorgesehen.

Wie Fig. 2 zeigt, sind in den Kanalraumbereichen 18, 20 im einheitlichen Materialübergang zwischen der Druckta­ stenführungshülse 15 und den Stegen 16 Schrägflächen 26 ausgebildet, welche in rechteckigen Breitseitendurchbrü­ chen 27 münden, durch welche ggf. in die Kanalraumberei­ che 18, 20 eingedrungene Fremdstoffe wieder austreten können.

Die Vertiefungsbereiche 23 der Kanalraumbereiche 17, 19 münden wie Fig. 1 zeigt, in rechteckigen Schmalseiten­ durchbrüchen 28, welche in Höhe des Schaltersockelbodens 2 ebenfalls als Fremdstoffaustrittsöffnung ausgespart sind. Die Schmalseitendurchbrüche 28 dienen gleichzeitig im Zusammenwirken mit den Rastnasen 29 der Drucktasten­ führung und -halterung. Eine jeweilige obere Anschlag­ kante der Schmalseitendurchbrüche 28 definiert einen oberen Hubbegrenzungsanschlag 30 der Drucktaste 25.

Im Schaltraumbereich 21 sind die Kontaktflächen 31 der Kontaktteile 3, 4 auf dem Schaltersockelboden 2 angeord­ net. Im Schaltraumbereich 22 ist neben der Lampe 10 und dem Kontaktteil 5, welche beide ebenfalls auf dem Schal­ tersockelboden 2 angeordnet sind, (vgl. Fig. 5), ein Schalthebel 32 vorhanden, der in Teilen der Gehäusewan­ dung 11 verankert ist, wie die Fig. 1 und 3 zeigen.

Die Kontaktierung der zwischen Führungsvorsprüngen 33 gehaltenen Lampe 10 erfolgt, wie Fig. 5 zeigt, zum ei­ nen durch einen ersten Zuleitungsdraht 62, der mit Hilfe einer im Drucktastenrückstellfederaufnahmeschacht 34 gehaltenen Drucktastenrückstellfeder 35 auf das Kontakt­ teil 4 gedrückt wird, zum anderen dadurch, daß ein zwei­ ter Zuleitungsdraht 63 mit Hilfe des metallischen Schalthebels 32 gegen das Kontaktteil 5 gedrückt oder an diesem angelötet wird oder daß ein zuvor mit dem zweiten Zuleitungsdraht 63 verbundener, metallischer Schalthebel 32 seinerseits gegen das Kontaktteil 5 gedrückt wird.

Die Drucktaste 25 weist, wie insbesondere die Fig. 1 und 2 zeigen, ein zweites Einsatzstück 36 auf, welches an der Unterseite der Betätigungsplatte 37 der Druckta­ ste 25 mittels Rastverbindungen 46, 47 sowie einer Steck verbindung 48, 49 angebracht ist. Die Rastverbindungen 46, 47 weisen an einem Drucktastenführungszylinder 38 angeformte Rastnasen 46 sowie an den Breitseiten der Drucktaste 25 ausgesparte Rastöffnungen 47 auf. Die Steckverbindung 48, 49 weist einen an der Unterseite der Betätigungsplatte angeformten Zapfen 48 auf, der unter Haftreibung in ein entsprechendes Loch 49 des zweiten Einsatzstücks 36 eingreift. Am zweiten Einsatzstück 36 ist der Drucktastenführungszylinder 38 nebst Führungs­ hülsen-Aufnahmeschacht 39, eine Schaltkulisse 42 sowie ein zylinderförmiger Kontaktbrückendruckfederaufnahme­ schacht 40 nebst Kontaktbrückenhubraum 41 derart ausge­ formt, daß an einem Bereich der äußeren Mantelfläche des Drucktastenführungszylinders 38 die Schaltkulisse 42 sowie an einem diametral gegenüberliegenden Bereich der Kontaktbrückendruckfederaufnahmeschacht 40 nebst darun­ terliegendem Kontaktbrückenhubraum 41 angeformt ist. Eine Kontaktbrücke 43 preßt, sich an Gegenlagern 45 ab­ stützend und an den Innenwänden des Kontaktbrückenhu­ braums 41 gleitend verschiebbar eine Kontaktbrücken­ druckfeder 44 im Kontaktbrückendruckfederaufnahmeschacht 40 zusammen. Hierbei liegt die Symmetrielängsachse der Kontaktbrücke 43 in der von den Mittelachsen der spiral­ förmigen Federn 35, 44 aufgespannten Ebene. Im Führungs­ hülsenaufnahmeschacht 39 des zylinderförmigen Druckta­ stenführungszylinders 38 wird die formschlüssig korre­ spondierende Drucktastenführungshülse 15 gleitgeführt. Im Inneren der Drucktastenführungshülse 15 ihrerseits wird die Drucktastenrückstellfeder 35 im Drucktasten­ rückstellfederaufnahmeschacht 34 derart aufgenommen, daß sie sich einerseits am Kontaktteil 4, andererseits am Boden des Führungshülsenaufnahmeschachtes 39 des Druck­ tastenführungszylinders 38 abstützt.

Wie Fig. 4 zeigt, greift ein in Teilen des ersten Ein­ satzstückes 13 ortsfest und elastisch federnd veranker­ ter Schalthebel 32 mit seinem Führungszapfen 53 in die Kulissenführung 50 der am Drucktastenführungszylinder 38 angeformten Schaltkulisse 42 ein, welche eine innerhalb einer herzförmigen Steuerkurve liegende innere Kulissen­ führungsfläche 51 und eine außerhalb der Steuerkurve 51 liegende äußere Kulissenführungsfläche 52 aufweist. In der Betätigungsplatte 37 der Drucktaste 25 ist ein Lichtleiter 54 zwecks Ausleuchtung eines zentral anor­ denbaren Kennzeichnungssymbols 55 eingeformt.

Die Funktion des erfindungsgemäßen Drucktastenschalters soll im folgenden beschrieben werden.

Aufgrund der Wirkung der unter Druckspannung stehenden Drucktastenrückstellfeder 35 und des Anschlags der Rast­ nasen 29 an den oberen Hubbegrenzungsanschlägen 30 der Schmalseitendurchbrüche 28 wird die Drucktaste 25 in einer stabilen Ausschaltposition A gehalten. Der Schalt­ hebel 32 befindet sich in der Ausschaltposition A, be­ dingt durch die Zwangsführung des Umlenkvorsprungs 58 in einer schrägen Bereitschaftslage für den nächsten Ein­ schalthub. Während des Niederdrückens der Drucktaste 25 entgegen der Federkraft der Drucktastenrückstellfeder 35 (Einschaltvorgang) gelangt die Kontaktbrücke 43, die Kontaktteile 3, 4 überbrückend, an diesen zum Anliegen, während der Führungszapfen 53 des Schalthebels 32 auf einer Schrägfläche 56 der inneren Kulissenführungsfläche 51 unter Mitwirkung der aufgrund seiner schrägen Bereit­ schaftslage in der Ausschaltposition A vorhandenen ela­ stischen Vorspannung nach oben gleitet. Beim weiteren Niederdrücken der Drucktaste 25 bis zum ersten unteren Hubbegrenzungsanschlag 57 entgegen auch der nunmehr zu satzlich wirkenden Federkraft der Kontaktbrückendruckfe­ der 44 steigt der Kontaktdruck zwischen der Kontaktbrük­ ke 43 und den Kontaktteilen 3, 4 auf sein Maximum an. Läßt man die Drucktaste 25 nun los, rastet der Führungs­ zapfen 53 in der Ausbuchtung 59 der inneren Kulissenfüh­ rungsfläche 51 in der Einschaltposition E stabil ein, wobei der Kontaktdruck etwas unter sein Maximum abfällt. Beim nochmaligen Niederdrücken der Drucktaste 25 (Aus­ schaltvorgang) gleitet der Führungszapfen 53 auf einen zweiten unteren Hubbegrenzungsanschlag 60 zu, um darauf beim nachfolgenden Loslassen der Drucktaste 25 entlang des Umlenkvorsprungs 58 der äußeren Kulissenführungsflä­ che 52 auf die Ausschaltposition A, die Bereitschaftsla­ ge des nächsten Schalthubes, zu gleiten. Hierbei wird im elastisch federnd verankerten Schalthebel 32 eine in der Ausschaltposition A ihr Maximum aufweisende elastische Vorspannung aufgebaut.

Während des gesamten Ein/Aus-Schaltzylklus gleitet die Drucktaste 25 mit Hilfe des Drucktastenführungszylinders 38 auf der Drucktastenführungshülse 15 sowie mit Hilfe der in den Kanal 14 eintauchenden umlaufenden Druckta­ stenrahmenwandung 61 zwischen Gehäusewandung 11 und er­ stem Einsatzstück 13. Die durch die unteren Hubbegren­ zungsanschläge 57, 60 vorgegebene maximale Eintauchtiefe der Drucktaste 25 und die Höhe der Stege 16 sind über an der Drucktaste 25 sowie am zweiten Einsatzstück 36 ange­ brachte, die Stege 16 formschlüssig umgreifende Ausneh­ mungen (nicht abgebildet) so aufeinander abgestimmt, daß während des gesamten Schaltzyklus eine räumliche Tren­ nung der Schaltraumbereiche 21, 22 von den Kanalraumbe­ reichen 17, 18, 19, 20 gewährleistet ist.

• Bezugszeichenliste  1 Schaltersockel
   2 Schaltersockelboden
   3 1. ortsfestes Kontaktteil
   4 2. ortsfestes Kontaktteil
   5 3. ortsfestes Kontaktteil
   6 Lagerblöcke
   7 Seitenwandteile
   8 Verbindungswände
   9 Führungsansätze
  10 Lampe
  11 Gehäusewandung
  12 Rastelemente
  13 1. Einsatzstück innerhalb der Gehäusewandung 11
  14 Kanal
  15 Drucktastenführungshülse
  16 Stege
  17 1. Kanalraumbereich
  18 2. Kanalraumbereich
  19 3. Kanalraumbereich
  20 4. Kanalraumbereich
  21 1. Schaltraumbereich
  22 2. Schaltraumbereich
  23 Vertiefungsbereich
  24 Führungsfortsätze
  25 Drucktaste
  26 Schrägflächen
  27 Breitseitendurchbrüche
  28 Schmalseitendurchbrüche
  29 Rastnasen an der Drucktaste 25
  30 oberer Hubbegrenzungsanschlag
  31 Kontaktflächen
  32 Schalthebel
  33 Führungsvorsprünge
  34 Drucktastenrückstellfeder-Aufnahmeschacht
  35 Drucktastenrückstellfeder
  36 2. Einsatzstück innerhalb der Drucktaste 25
  37 Betätigungsplatte
  38 Drucktastenführungszylinder
  39 Führungshülsenaufnahmeschacht
  40 Kontaktbrückendruckfederaufnahmeschacht
  41 Kontaktbrückenhubraum
  42 Schaltkulisse
  43 Kontaktbrücke
  44 Kontaktbrückendruckfeder
  45 Gegenlager
  46 Rastnasen am Drucktastenführungszylinder 38
  47 Rastöffnungen an der Drucktaste 25
  48 Zapfen
  49 Loch
  50 Kulissenführung
  51 innere Kulissenführungsfläche
  52 äußere Kulissenführungsfläche
  53 Führungszapfen des Schalthebels 32
  54 Lichtleiter
  55 Kennzeichnungssymbol
  56 Schrägfläche der inneren Kulissenführungsfläche 51
  57 1. unterer Hubbegrenzungsanschlag
  58 Umlenkvorsprung
  59 Ausbuchtung
  60 2. unterer Hubbegrenzungsanschlag
  61 Drucktastenrahmenwandung
  62 1. Zuleitungsdraht
  63 2. Zuleitungsdraht
  E Einschaltposition
  A Ausschaltposition

Claims (9)

1. Drucktastenschalter mit einer Drucktaste und einem Schaltersockel, einem Schalthebel sowie einer eine geschlossene Steuerkurve aufweisenden Schaltkulisse, welche eine innerhalb der Steuerkurve liegende innere Kulissenführungsfläche sowie eine außerhalb der Steuer­ kurve liegende äußere Kulissenführungsfläche besitzt, wobei ein am Schalthebel angebrachter Führungszapfen sich längs der die Kulissenführung beschreibenden Steu­ erkurve abwechselnd entweder in einer stabilen Aus­ schaltposition oder in einer stabilen Einschaltposition befindet, und wobei die Drucktaste in der Einschaltposi­ tion durch Zusammenwirken mit der inneren Kulissenfüh­ rungsfläche sowie in der Ausschaltposition durch Zusam­ menwirken mit Teilen des Schaltersockels gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb einer Gehäusewan­ dung (11) ein erstes Einsatzstück (13) angeordnet ist, wobei zwischen der Innenwandfläche der Gehäusewandung (11) und der Außenwandfläche des ersten Einsatzstücks (13) ein umlaufender Kanal (14) gebildet wird, wobei zwischen der Außenwandfläche des ersten Einsatzstücks (13) und der Innenwandfläche der Gehäusewandung (11) sowie zwischen der Innenwandfläche des ersten Einsatz­ stücks (13) und der Mantelfläche der Drucktastenfüh­ rungshülse (15) Stege (18) derart angeformt sind, daß Kanalraumbereiche (17, 18, 19, 20) und Schaltraumbereiche (21, 22) untereinander und gegeneinander räumlich abge­ trennt sind, daß die Gehäusewandung (11) am Schaltersok­ kel (1) befestigbar ist und daß die Drucktaste (25) ein zweites Einsatzstück (38) aufweist, an welchem ein Drucktastenführungszylinder (38) nebst Führungshülsen­ aufnahmeschacht (39), eine Schaltkulisse (42) sowie min­ destens ein Kontaktbrückendruckfederaufnahmeschacht (40) nebst Kontaktbrückenhubraum (41) ausgeformt sind.

2. Drucktastenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucktastenführungszylinder (38) auf einer formschlüssig korrespondierenden Drucktasten­ führungshülse (15), in welcher die Drucktastenrückstell­ feder (35) angeordnet ist, gleitgeführt wird.

3. Drucktastenschalter nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß das zweite Einsatzstück (38) an der Drucktaste (25) mittels Rastverbindungen (48, 47) und einer Steckverbindung (48, 49) angebracht ist.

4. Drucktastenschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastverbindungen (48, 47) am Drucktastenführungszylinder (38) angeformte Rastnasen (48) sowie an den Breitseiten der Drucktaste (25) ausge­ sparte Rastöffnungen (47) aufweisen.

5. Drucktastenschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckverbindung (48, 49) einen an der Unterseite der Betätigungsplatte (37) der Drucktaste (25) angeformten Zapfen (48) aufweist, der unter Haf­ treibung in ein entsprechendes Loch (49) des zweiten Einsatzstücks (38) eingreift.

8. Drucktastenschalter nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Be­ reich der Mantelfläche des Drucktastenführungszylinders (38) die Schaltkulisse (42) sowie in einem hierzu diame­ tral gegenüberliegenden Bereich der Kontaktbrückendruck­ federaufnahmeschacht (40) nebst darunterliegendem Kon­ taktbrückenhubraum (41) angeformt ist.

7. Drucktastenschalter nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Breit­ seiten der Gehäusewandung (11) Breitseitendurchbrüche (27) sowie in den Schmalseiten der Gehäusewandung (11) Schmalseitendurchbrüchen (28) in der jeweiligen Höhe des Bodens des Kanals (14) vorhanden sind.

8. Drucktastenschalter nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthe­ bel (32) in Teilen des ersten Einsatzstücks (13), vor­ zugsweise elastisch federnd verankert ist.

9. Drucktastenschalter nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Mittelachsen der spiraligen Federn (35, 44) aufgespannte Ebene parallel zur Längsachse der Kontaktbrücke (43) liegt.