DE3609127A1 - Tastschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Tastschalter mit einem hülsenförmi­ gen Gehäuse, dessen Bodenwandung paarweise einander gegenüberstehende Kontaktstücke aufnimmt, und mit einer innerhalb des Gehäuses entgegen der Kraft einer Rückstellfeder verschiebbaren Taste, die Kontakt­ brücken betätigt.

Für einen Tastschalter der genannten Art bestehen folgende Teil­ aufgaben: Die Kontaktbewegung soll sprunghaft erfolgen, damit die Kontakte möglichst schnell geschlossen und geöffnet werden. Die Kon­ taktstücke und Kontaktschenkel sollen selbstreinigend ausgebildet sein. Ein Kontaktprellen soll vermieden werden. Das Schaltgeräusch soll möglichst gering sein.

Diese Teilaufgaben werden nach der Erfindung dadurch gelöst, daß innerhalb der Taste ein die Kontaktbrücken tragender Schaltschieber in Axialrichtung des Gehäuses verschiebbar angeordnet ist, daß der Schaltschieber innerhalb der Taste durch eine Schraubenfeder gehalten ist, die in jeder Endstellung des Schaltschiebers entspannt ist, daß der Schaltschieber in jeder Schaltrichtung mit Spannfüßen an Spann­ nasen des Gehäuses anstößt und dadurch bei der Schaltbewegung die Schraubenfeder auf Druck bzw. Zug vorspannt und daß zur Sprungauslö­ sung des Schaltschiebers Schaltprofile der Taste die Spannfüße des Schaltschiebers ausrasten.

Die Erfindung unterscheidet sich insofern vom Stand der Technik, als der Schaltschieber innerhalb der Taste in seiner Bewegung von der Bewegung der Taste entkoppelt ist. Dadurch kann der Schaltschieber un­ abhängig von der Bewegung der Taste sprunghaft bewegt werden, wobei die Bewegungsgeschwindigkeit nur von der Spannkraft einer Spannfeder abhängt. Die Schaltbewegung wird über ein Schaltprofil gesteuert. Die Kontaktstücke sind infolge der Gleitbewegung selbstreinigend wirksam. Die Schraubenfeder ist in jeder Endstellung entspannt und wird bei der Schaltbewegung entweder auf Zug oder auf Druck beansprucht. Da­ durch wird im wesentlichen ein Kontaktprellen vermieden. Dieses Kon­ taktprellen wird auch durch die Fixierung des Schaltschiebers mit Hil­ fe der Spannfüßen an den Spannasen unterdrückt. Das Schaltgeräusch ist außerordentlich gering, da keine Schnappfedern vorhanden sind, die mit hohem Geräusch verbunden sind. Die Schraubenfedern stützen sich gleichmäßig ab und bewirken eine gleichmäßige Bewegung. Der Tastschalter läßt sich in ein vorgegebenes Steckersystem einpassen.

Zur Verbesserung der Selbstreinigung der Kontaktstücke ist vorge­ sehen, daß die Kontaktstücke in axialer Richtung des Gehäuses ausge­ richtung sind und daß die Schenkel der Kontaktbrücken sich gleitend an den Kontaktstücken entlangbewegen.

Zur Sicherung, Befestigung und Führung der Spannfüße ist vorgese­ hen, daß die Spannfüße des Schaltschiebers durch Schlitze der Ring­ wandung der Taste hindurchreichen und daß die Schlitzränder als Schaltprofile ausgebildet sind.

Damit der Schaltschieber möglichst gemäßigt geführt ist, ist vor­ gesehen, daß die Spannfüße, die in den beiden Schaltrichtungen des Schaltschiebers wirksam sind, jeweils um 90° in Umfangsrichtung gegen­ einander versetzt angeordnet sind.

Damit die Schraubenfeder sowohl in Zugrichtung als auch in Druck­ richtung sicher wirksam ist, ist vorgesehen, daß die Enden der Schrau­ benfeder in ringnutenförmige Aufnahmen des Schaltschiebers und der Ta­ ste eingreifen. Man erreicht dadurch eine gewindeartige Aufnahme der Federenden und eine feste Halterung.

Der Abschluß des Gehäuses wird dadurch erreicht, daß das Gehäuse durch einen rastend aufdrückbaren Deckel abgeschlossen ist.

Eine sogenannte Einlochmontage des Schaltschiebers wird dadurch sichergestellt, daß das Gehäuse widerhakenartige Haltezungen auf­ weist, die einem Flansch des Deckels gegenüberstehen.

Der Tastschalter kann einerseits als Schließer in der Weise aus­ gebildet sein, daß für eine Schließerfunktion in der herausstehenden Stellung der Taste die Kontaktbrücken des Schaltschiebers im Abstand von den Kontaktstücken stehen und daß in eingedrückter Stellung der Taste die Kontaktbrücken die Kontaktstücke elektrisch miteinander verbinden.

In anderer Weise kann auch der Tastschalter als Öffner derart ausgebildet sein, daß für eine Öffnerfunktion in der herausstehenden Stellung der Taste die Schenkel der Kontaktbrücken an den zugeord­ neten Kontaktstücken anliegen, daß die Kontaktstücke aus Kunststof­ führungsbahnen herausragen und daß in eingedrückter Stellung der Ta­ ste die Schenkel der Kontaktbrücken durch die Wirkung der Kunststof­ führungsbahnen von den Kontaktstücken abgehoben sind.

Ausführungsformen des Tastschalters werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen erläutert, in denen dar­ stellt

Fig. 1 eine Gesamtansicht des Tastschalters,

Fig. 2 eine Umklappung zu Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 1 mit einge­ drückter Stellung der Taste und

Fig. 5 eine Ausbildung des Tastschalters als Öffner.

Der in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Tastschalter ist als Schließer ausgebildet. Er umfaßt ein hülsenförmiges, im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 1, dessen Bodenwandung 2 als Sockel für Kontakt­ stücke 3, 4, 5, 6 ausgebildet ist. Die Kontaktstücke sind in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise fest nach einem quadratischen Muster ange­ ordnet und in Axialrichtung des Gehäuses 1 ausgerichtet. Die Kontakt­ stücke bilden unmittelbar eine Einheit mit Steckerstiften, die auf der Außenseite der Bodenwandung 2 des Gehäuses 1 ausgebildet sind. Diese Teile sind an sich bekannt und daher im Einzelnen nicht erläu­ tert.

Das Gehäuse 1 hat im Bereich der offenen Stirnseite vier Rastna­ sen 7. Außerdem sind jeweils zwischen den Rastnasen 7 widerhakenar­ tige Spannfüße 8 vorgesehen, die von der Umfangswandung des Gehäuses 1 nach außen abstehen.

Das Gehäuse 1 ist durch einen Deckel 9 abgeschlossen, der mit Zungen 10 über die Rastnasen 7 greift, wobei die Rastnasen 7 in Aus­ schnitte 11 der Zungen 10 eintreten. Dadurch erfolgt eine Verrastung des Deckels auf dem Gehäuse 1. Die Spannfüße 8 bewirken eine Halte­ rung des Gehäuses 1 nach dem Einsetzen des Tastschalters in ein Ein­ bauloch einer Montageplatte 12.

Auf der Innenwand des Gehäuses 1 sind jeweils paarweise einander gegenüberstehend Spannasen 13 und 14 ausgebildet, die einerseits in Umfangsrichtung um 90° gegeneinander versetzt sind und auch in ihrer Wirkungsrichtung entgegengesetzt ausgebildet sind. Die Funktion die­ ser Spannasen 13, 14 wird noch im einzelnen erläutert.

Innerhalb des Gehäuses 1 ist eine Taste 15 geführt, die durch einen Durchgang des Deckels 9 hindurchreicht. Im Inneren des Gehäuses 1 weist die Taste 15 eine Ringwand 16 auf. Am Fuß der Ringwand 16 stützt sich eine Schraubenfeder 17 ab, die auch an der Bodenwan­ dung 2 des Gehäuses 1 abgestützt ist und die Rückstellkraft für die Taste 15 liefert. Jeweils in Ausrichtung auf die Spannasen 13 bzw. 14 sind innerhalb der Ringwandung 16 Paare von Schlitzen 18 und 19 vorge­ sehen. Diese Schlitze erlauben ein Gleiten der Ringwandung 16 über die Spannasen 13 und 14, ohne daß dadurch die Bewegung der Taste 15 beeinträchtigt wird.

Innerhalb der Ringwandung 16 der Taste 15 ist ein Schaltschieber 20 in axialer Richtung verschiebbar angeordnet. Dieser Schaltschieber 20 trägt zwei Paare von in radialer Richtung nachgiebigen Spannfüßen 21, 22, die mit den Spannasen 13 bzw. 14 zusammenwirken und die jeweils durch Schlitze 18 bzw. 19 hindurchreichen. Der Schaltschieber nimmt zwei Kontaktbrücken 23 auf, deren Schenkel 24 mit den Kontakt­ stücken 3, 4, 5, 6 zusammenwirken. Die Anordnung der Schaltbrücken 23 ist insbesondere aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich; die Schenkel 24 sind in Axialrichtung des Gehäuses 1 ausgerichtet.

Der Schaltschieber 20 besitzt eine Aufnahme 25 mit Ringnuten 26, in die ein Ende einer Schraubenfeder 27 eingedreht werden kann, so daß dadurch die Schraubenfeder 27 in den Ringnuten 26 festgehalten ist. Das andere Ende der Schraubenfeder ist in entsprechender Weise in Ringnuten 28 einer Aufnahme 29 der Taste 15 gehalten. So sind die Enden der Schraubenfeder 27 in der Aufnahme 25 des Schaltschiebers 20 und in der Aufnahme 29 der Taste 15 festgehalten, so daß die Schrau­ benfeder 27 sowohl als Druckfeder als auch als Zugfeder wirksam sein kann.

Die Funktion des Tastschalters wird im Folgenden anhand der Um­ schaltung zwischen der herausstehenden Stellung der Taste 15 gemäß Fig. 3 und der eingedrückten Stellung der Taste 15 gemäß Fig. 4 erläu­ tert. Da der Tastschalter nach den Fig. 1 bis 4 als Schließer ausge­ bildet ist, ist der Stromkreis in der herausstehenden Stellung der Taste 15 unterbrochen. Die Schraubenfeder 17 spannt die Taste 15 in der herausstehenden Stellung oder Ausschaltstellung gemäß Fig. 3 vor. Die Schraubenfeder 27 ist in dieser Stellung entspannt und hält so den Schaltschieber 20 fest. Die Spannfüße 21 des Schaltschiebers 20 stehen den Spannasen 13 gegenüber. Beim Eindrücken der Taste 15 be­ wegt sich die Ringwandung 16 in axialer Richtung und drückt dabei die Schraubenfeder 17 zusammen. Die Spannfüße 21 kommen an den Spannasen 13 zur Anlage und halten dadurch den Schaltschieber 20 fest. Infolge­ dessen wird die Schraubenfeder 27 zusammengedrückt, so daß Federkraft gespeichert wird. Schließlich kommen die Wände 30 der Schlitze 18 mit den Spannfüßen 21 in Eingriff und werden als Schaltprofil für die Spannfüße 21 wirksam, indem die Spannfüße 21 radial nach innen ge­ drückt werden. Dadurch kommen die Spannfüße 21 von den Spannasen 13 frei, so daß der Schaltschieber 20 durch die Druckkraft der Schrauben­ feder 27 sprungartig bewegt werden kann. Der Schaltschieber 20 bewegt sich damit in die Einschaltstellung, in der die Schenkel 24 der Kon­ taktbrücken 23 an den Kontaktstücken 3, 4, 5, 6 anliegen und dadurch den Stromkreis schließen. Diese eingedrückte Stellung der Taste 15 und die Einschaltstellung sind in Fig. 4 dargestellt. Dabei entspannt sich die Schraubenfeder 27 und hält in entspanntem Zustand den Schalt­ schieber 20 fest. Ein Kontaktprellen wird so vermieden.

Die Erfindung sichert einen schlagartigen Kontaktschluß, so daß eine Lichtbogenbildung weitgehend ausgeschlossen ist. Da die Schrau­ bendruckfeder in der Einschaltstellung ebenfalls entspannt ist, ist die Einschaltstellung des Schaltschiebers 20 allein durch die ent­ spannte Länge der Schraubenfeder 27 festgelegt. Infolgedessen arbei­ tet der Tastschalter prellfrei. Dieses ist für die Funktion und für den Schalter von sehr großer Bedeutung. Da die Schenkel 24 der Kon­ taktbrücken 23 sich in axialer Richtung bewegen und an den Kontaktflä­ chen der Kontaktstücke 3, 4, 5, 6 vorbeigleiten, wird hierdurch eine Selbstreinigung der Kontaktflächen sichergestellt.

Beim Loslassen der Taste 15 drückt die Schraubendruckfeder 17 die Taste 15 in Ausschaltstellung zurück. Bei dieser Bewegung stehen die Spannfüße 22 des Schaltschiebers 20 an den Spannasen 14 an, vergl. Fig. 4. Dadurch wird die Schraubenfeder 27 gelängt. In der Schraubenfeder 27 wird eine Zugkraft gespeichert. Bei weiterer Bewe­ gung der Ringwandung 16 werden die Ränder 31 als Schaltprofile für die Spannfüße 22 wirksam und drücken die Spannfüße 22 radial nach innen, so daß sie von den Spannasen 14 freikommen. Es erfolgt dann eine sprungartige Verschiebung des Schaltschiebers 20, so daß die Kontakte aufgerissen werden. Auch hier ist eine Sprungfunktion der Kontakttrennung gewährleistet. Dadurch wird ein Lichtbogen weitgehend unterdrückt.

Da nur Gleitbewegungen innerhalb des Tastschalters vorkommen und da nur Schraubenfedern vorhanden sind, ist das Schaltgeräusch außeror­ dentlich gering. Die Schraubenfeder 27 hält in entspannter Stellung den Schaltschieber in der jeweiligen Endstellung fest. Auch hierdurch wird das Schaltgeräusch klein gehalten, da der Schaltschieber prak­ tisch kein Anschlaggeräusch erzeugt.

Eine Ausbildung des Tastschalters als Öffner ist in Fig. 5 ge­ zeigt. Hier sind die Schenkel 54 der Kontaktbrücken 53 verlängert, so daß sie in der herausstehenden Stellung der Taste 15 an den Kontakt­ stücken anliegen. Fig. 5 zeigt in der linken Hälfte die herausstehen­ de Stellung der Taste 15. In dieser Wartestellung oder Grundstellung ist also der Stromkreis geschlossen.

Die Kontaktstücke 3, 4, 5, 6 sind in Führungsbahnen 32 aus Kunst­ stoff oder Isolierstoff eingebettet.

Wenn man die Taste 15 gemäß der Darstellung in der rechten Hälf­ te der Fig. 5 in die entgegengesetzte Schaltstellung bewegt, so lau­ fen die Schenkel 54 der Kontaktbrücken 53 auf diese Führungsbahnen aus Kunststoff auf. Dadurch wird der Stromkreis unterbrochen. Der Tastschalter wirkt also als Öffner.

Claims (9)

1. Tastschalter mit einem hülsenförmigen Gehäuse, dessen Boden­ wandung paarweise einander gegenüberstehende Kontaktstücke aufnimmt, und mit einer innerhalb des Gehäuses entgegen der Kraft einer Rück­ stellfeder verschiebbaren Taste, die Kontaktbrücken betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Taste (15) ein die Kontaktbrücken (23) tragender Schaltschieber (20) in Axialrichtung des Gehäuses (1) verschiebbar angeordnet ist, daß der Schaltschieber (20) innerhalb der Taste (15) durch eine Schraubenfeder (27) gehalten ist, die in jeder Endstellung des Schaltschiebers entspannt ist, daß der Schalt­ schieber (20) in jeder Schaltrichtung mit Spannfüßen (21, 22) an Spannasen (13, 14) des Gehäuses (1) anstößt und dadurch bei der Schaltbewegung die Schraubenfeder (27) auf Druck bzw. Zug vorspannt und daß zur Sprungauslösung des Schaltschiebers (20) Schaltprofile der Taste (15) die Spannfüße (21, 22) des Schaltschiebers (20) ausrasten.

2. Tastschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstücke (3, 4, 5, 6) in axialer Richtung des Gehäuses (1) aus­ gerichtet sind und daß Schenkel (24) der Kontaktbrücken (23) sich gleitend an den Kontaktstücken (3, 4, 5, 6) entlangbewegen.

3. Tastschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannfüße (21, 22) des Schaltschiebers (20) durch Schlitze (18, 19) der Ringwandung (16) der Taste (15) hindurchreichen und daß die Schlitzränder (30, 31) als Schaltprofile ausgebildet sind.

4. Tastschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Spannfüße (21, 22), die in den beiden Schaltrichtun­ gen des Schaltschiebers wirksam sind, jeweils um 90° in Umfangsrich­ tung gegeneinander versetzt angeordnet sind.

5. Tastschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Enden der Schraubenfeder (27) in ringnutenförmige Aufnahmen (25, 29) des Schaltschiebers (20) und der Taste (15) ein­ greifen.

6. Tastschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gehäuse (1) durch einen rastend aufdrückbaren Deckel (9) abgeschlossen ist.

7. Tastschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) widerhakenartige Spannfüße (8) aufweist, die einem Flansch des Deckels (9) gegenüberstehen.

8. Tastschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für eine Schließerfunktion in der herausstehenden Stel­ lung der Taste (15) die Kontaktbrücken des Schaltschiebers im Abstand von den Kontaktstücken stehen und daß in eingedrückter Stellung der Taste die Kontaktbrücken die Kontaktstücke elektrisch miteinander verbinden (Fig. 1 bis 4).

9. Tastschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für eine Öffnerfunktion in der herausstehenden Stel­ lung der Taste die Schenkel der Kontaktbrücken an den zugeordneten Kontaktstücken anliegen, daß die Kontaktstücke (3, 4, 5, 6) aus Kunst­ stofführungsbahnen (32) herausragen und daß in eingedrückter Stellung der Taste (15) die Schenkel (54) der Kontaktbrücken (53) durch die Wirkung der Kunststofführungsbahnen von den Kontaktstücken abgehoben sind (Fig. 5).