DE69615194T2

DE69615194T2 - Längenverstellbarer Druckknopfantrieb

Info

Publication number: DE69615194T2
Application number: DE69615194T
Authority: DE
Inventors: Antonio Aldizio; Ernesto Santini
Original assignee: BTicino SpA
Current assignee: BTicino SpA
Priority date: 1996-10-11
Filing date: 1996-10-11
Publication date: 2002-01-31
Anticipated expiration: 2016-10-12
Also published as: HK1009880A1; PT836206E; EP0836206B1; ATE205630T1; ES2162995T3; DE69615194D1; EP0836206A1; SI0836206T1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Druckknopfaktuator von einstellbarer Länge zum Betätigen eines elektrischen Kontakts oder dergleichen. Ein solcher Aktuator gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist beispielsweise in der EP-A-0349367 beschrieben.
Bei vielen Anwendungen ist es notwendig, daß ein elektrischer Druckkopfschalter oder dergleichen in einer solchen Position positioniert ist, daß er von einem Abstand betätigt werden kann, der genau von der Oberfläche aus, auf der der Schalter selbst befestigt ist, abgemessen ist.
Beispielsweise muß bei Diebstahlsicherungsvorrichtungen und Alarmanlagen das Entfernen oder Öffnen eines Schutzpaneels bewirken, daß Alarm- oder Signalvorrichtungen durch das Öffnen oder Schließen eines elektrischen Kontakts, oder die Betätigung einer äquivalenten Vorrichtung aktiviert werden. Zu diesem Zweck werden mechanische Druckknopfschaltervorrichtungen verwendet, die in einer vorbestimmten Position bezüglich des Paneels befestigt sind und durch eine Änderung der Position des Paneels betätigt werden. Wenn diese Vorrichtungen zusammen mit anderen Elektronikkomponenten auf einer gedruckten Schaltungsplatine oder äquivalenten Tragevorrichtung befestigt sind, muß die gedruckte Schaltung sehr genau in einer vorbestimmten Position bezüglich des schützenden Verschlußpaneels installiert sein. Dies ist weder leicht noch praktisch.
Um diese Beschränkung zu umgehen, wurde vorgeschlagen, Druckknopfaktuatorschalter zu verwenden, bei denen ein Stab durch eine Schraubendruckfeder auf den Schalter wirkt. Der Druck, der auf den Kopf der Feder ausgeübt wird, betätigt den Schalter.
Diese Vorrichtungen sind ungenau und unzuverlässig: In der Tat variiert die Kraft, die durch die Feder zu dem Schalter übertragen wird, wesentlich entsprechend den Installationsbedingungen und kann sogar so groß sein, daß sie den Schalter oder seinen Träger verformt oder zerbricht.
Außerdem sind diese Vorrichtungen nicht für Anwendungen geeignet, bei denen der Druckknopfaktuator nicht durch ein Verschlußpaneel betätigt wird, sondern durch ein Schutzpaneel verlaufen muß, um auf andere Weise betätigt zu werden, beispielsweise manuell.
Diese Nachteile werden durch den Druckknopfaktuator von einstellbarer Länge überwunden, der der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, wie es in Anspruch 1 allgemein definiert und charakterisiert ist. Er weist eine einfache Konstruktion auf, ist verläßlich, genau und empfindlich und kann leicht an jeden Typ von Installation angepaßt werden.
Die Charakteristika und Vorteile der Erfindung werden offensichtlicher werden von der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, das als nichtbeschränkendes Beispiel gegeben ist, und mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen klarer.
Fig. 1 ist eine: perspektivische Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Druckknopfaktuators von einstellbarer Länge gemäß der vorliegenden Erfindung, bei dem die Teile voneinander getrennt sind;
Fig. 2 bis 4 sind Querschnittsdarstellungen von Einzelheiten des Druckknopfaktuators von Fig. 1; und
Fig. 5 und 6 zeigen in einem longitudinalen Abschnitt eine spezielle Verwendung des Druckknopfaktuators von Fig. 1 in zwei unterschiedlichen Betriebspositionen.
Der in Fig. 1 gezeigte Druckknopfaktuator umfaßt: ein zylindrisches, stabartiges Element 10, ein Aktuatorelement, allgemein in der Form einer Hülse 11, das angepaßt ist, um den Stab 10 darin aufzunehmen, eine Kopplungseinrichtung, die durch drei elastische Zungen 12 gebildet ist, die einstückig mit der Hülse 11 gebildet sind und sich in der Richtung der Achse derselben erstrecken, und ein Kopplungselement 14, das Teil des Stabs 10 ist, und ein Führungsbauglied in der Form einer Buchse 16, das in der Lage ist, die Hülse 11 darin aufzunehmen.
Jede der elastischen Zungen 12 umfaßt einen Kopplungszahn 13, der radial nach innen in der Hülse 11 vorsteht, und das Kopplungselement 14 umfaßt ringförmige V-Abschnittsrillen 15. Die Zungen bilden eine elastische Greifereinrichtung für eine komprimierende Ineingriffnahme von einer der ringförmigen Rillen 15 und zum Koppeln des Stabs 10 mit der Hülse 11.
Das hülsenartige Aktuatorelement 11 umfaßt außerdem zwei Anschlagzähne 18, die radial nach außen vorstehen, und vier integrierte Anhänge oder Arme 9, die sich axial erstrecken und mit Anschlagzähnen 17 versehen sind. Der Außendurchmesser der Hülse 11 ist etwas kleiner als der des Inneren der Buchse 16, um es der Hülse zu ermöglichen, leicht und axial in die Buchse zu gleiten, während die Zähne 17 über den inneren Umfang der Buchse 16 vorstehen und in diesem Beispiel wie Sägezähne geformt sind.
Die Buchse 16 umfaßt zwei Seitenhohlräume, in diesem Beispiel als zwei Öffnungen 19 gebildet, die sich axial erstrecken, um zwei Sitze mit Endwiderlagern für das axiale Gleiten der Zähne 18 der Hülse 11 zu bilden, als auch einen Ringflansch 18 und zwei Vorsprünge 21.
Außerdem umfaßt der Stab 10 einen Kanal 22, der sich entlang der gesamten Länge desselben erstreckt, abgesehen von einem kurzen Abschnitt 23 in der Nähe von einem der Enden desselben, und die Hülse 11 umfaßt einen inneren Vorsprung 7 zum Ineingriffnehmen des Kanals 22.
Der Stab 10 umfaßt außerdem ringartige Kerben 28 zum Brechen an vorbestimmten Positionen, das heißt zum Definieten von Schwächeregionen, an denen der Stab selbst leicht gebrochen werden kann, um zu ermöglichen, daß die Länge desselben grob eingestellt wird.
Die oben beschriebenen drei Teile können leicht durch bekannte Formtechniken aus geeigneten Kunststoffmaterialien gebildet werden.
Das Aktuatorelement 11 wird durch Krafteinpassung durch das Ende mit dem Flansch 20 in die Buchse 16 eingefügt, das heißt, wie in der Zeichnung ersichtlich, nach unten, um die elastische Verformung der Arme 9 und ihre nachfolgende Rückkehr in ihre Ruhepositionen, nachdem die Anschlagzähne 17 über die Kante der Buchse 16 verlaufen sind, die der mit dem Flansch 20 gegenüberliegt, zu bewirken. Das axiale Gleiten des Aktuatorelements 11 in die Buchse 16 ist in einer Richtung beschränkt durch das Widerlager des Anschlagzahns 17 mit der unteren Kante (wie in der Zeichnung ersichtlich) der Buchse 16, und in der gegenüberliegenden Richtung durch das Widerlager des Zahns 18 mit den inneren Enden der Öffnungen 19. Das axiale Gleiten zwischen den beiden Anschlägen bildet den Betätigungshub des Druckknopfs.
Der Stab 10 wird dann durch das Ende mit den Armen 9 in das Aktuatorelement 11 eingefügt, das heißt nach oben, wie in der Zeichnung ersichtlich, so daß der Vorsprung 7 mit dem Kanal 22 Eingriff nimmt. Auf diese Weise ist der Stab 10 gegen Rotation befestigt, und das axiale Gleiten desselben ist in einer Richtung durch den Kontakt des Vorsprungs 7 mit dem Ende des Kanals, der zu dem Abschnitt 23 benachbart ist, begrenzt. Dies verhindert das versehentliche Herausziehen des Stabs 10. Die Arbeitsposition des Stabs 10 bezüglich des Aktuatorelements 11 wird durch die Auswahl von einer der ringförmigen Rillen 15 für eine komprimierende Ineingriffnahme durch die Zähne 13 der elastischen Zungen 12 bestimmt.
Es wird darauf hingewiesen, daß die Form der Zähne 13 und der ringförmigen Rillen 15 derart ist, daß der Stab durch axiales Ziehen oder Drücken desselben in der gewünschten Position positioniert werden kann, um die Greifkraft der elastischen Greifeinrichtung zu überwinden, die durch die Zungen 12 und die Zähne 13 gebildet wird. Die Länge des Druckknopfaktuators kann daher innerhalb eines Variationsbereichs, der durch die Länge des Kopplungselements 14 bestimmt ist, fein eingestellt werden.
Der Flansch 20 und die Vorsprünge 21 der Buchse 16 bilden eine Befestigungseinrichtung zum Verankern des Druckknopfaktuators an eine Wand oder Platte 24 einer externen Struktur, beispielsweise einem Behälter, in dem ein zu betätigender Schalter befestigt ist, wie es nachfolgend mit Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 beschrieben ist. Zu diesem Zweck umfaßt die Platte 24 ein rundes Loch 25 mit einem leicht größeren Durchmesser als die Buchse 16 und zwei diametral gegenüberliegenden Kerben 26, um es den Vorsprüngen 21 zu ermöglichen, dadurch zu verlaufen. Der Rand des Lochs 25 ist mit zwei Sitzen 27 für die Vorsprünge 21 gebildet. Genauer gesagt, ermöglichen zwei schräge Flächen 6 die Befestigung der Buchse 16 an der Platte 24 aufgrund der Interferenz zwischen dem Flansch 20, der Platte 24 und den Vorsprüngen 21. Eine Kopplung wird daher durch die Einfügung der Buchse 16 durch das Loch 25 erreicht, so daß der Flansch 20 mit der äußeren Oberfläche der Platte in Kontakt gebracht wird, und die Rotation der Buchse die Vorsprünge 21 in ihre jeweiligen Sitze 27 bringt.
Eine Anwendung des oben beschriebenen Druckknopfaktuators ist in den Fig. 5 und 6 gezeigt. Dieses Beispiel bezieht sich auf eine Druckknopfschaltervorrichtung für Diebstahlsicherungsinstallationen und dergleichen, bei denen, wie zu Beginn dieser Beschreibung angezeigt, die Entfernung eines Paneels die Aktivierung von Alarm- oder Signalvorrichtungen bewirkt.
Ein Druckknopfschalter 30 ist auf einer gedruckten Schaltungsplatine 31 befestigt, auf der freitragend eine Blattfeder 32 so geformt ist, daß dieselbe einen gebogenen Wirkungsabschnitt 33, in der Nähe des Schaltersteuerbauglieds 34 aufweist.
Die Platine 31 dagegen ist in einem Behälter 35 befestigt, von dem in den Zeichnungen nur ein Teil gezeigt ist. Die gedruckte Schaltung 31 und der Behälter 35 bilden zusammen eine Tragestruktur für den Schalter und den Druckknopfaktuator. Der letztere, im allgemeinen mit 8 bezeichnet, ist auf die Weise auf einer Platte befestigt, die bezüglich Fig. 1 beschrieben ist, wobei die Platte an dem Container 35 befestigt ist und wie in Fig. 1 mit 24 bezeichnet ist. Das hülsenartige Aktuatorelement 11 ist durch die Enden der Arme 9 desselben mit dem freien Ende der Feder 32 in Kontakt. Genauer gesagt, die Anordnung und die Abmessungen der verschiedenen Teile sind derart, daß die Feder 32 mit Bezug auf die Zeichnungen eine Kraft nach oben ausführt, die die Anschlagzähne 17 der Arme 19 mit der unteren Kante der Hülse 16 in Kontakt hält, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Wenn der Druckknopfaktuator 8 gedrückt wird, bewegt sich das Aktuatorelement 11 axial gegen die Wirkung der Feder 32, bis die Anschlagzähne 11 die inneren Enden der zugeordneten Öffnungen kontaktieren. Diese Bewegung bewirkt, daß der gebogene Abschnitt 33 der Feder 32 auf das Schaltersteuerbauglied wirkt und bewirkt, daß dasselbe schaltet, das heißt die Schalterkontakae abhängig von den Konstruktionscharakteristika des Schalters selbst schließt oder öffnet.
Es wird darauf hingewiesen, daß der Hub des Druckknopfschalteraktuators 8, der in der Zeichnung mit "d" bezeichnet ist, gleich ist oder nur leicht stärker als der Hub des Steuerbauglieds des Schalters 30.
Wie gesagt ist die Länge des Druckknopfaktuators gemäß den Anforderungen einzelner Anwendungen einstellbar. Genauer gesagt kann diese Länge durch das Brechen und Entfernen eines Abschnitts reduziert werden, der durch eine Kerbe 28 verbunden ist, um eine grobe Einstellung zu erreichen, und kann dann durch einen Druck bzw. ein Ziehen des Stabs 10 weiter reduziert oder erhöht werden, um die Position des Eingriffs der Zähne 13 mit dem Kopplungselement 14 für Feineinstellung zu variieren.
Diese Möglichkeit des Einstellens des Druckknopfaktuators gemäß der Erfindung ist insbesondere vorteilhaft, wenn gewünscht wird, das Entfernen eines Paneels anzuzeigen, beispielsweise bei einer Diebstahlsicherungsinstallation, oder wenn es gewünscht wird, ein elektrisches Paneel zu deaktivieren, wenn das Vorderverschlußpaneel entfernt wird. Bei diesen Anwendungen ist der Druckknopfaktuator 8, wie in Fig. 5 gezeigt, in einer Position auf der Tragestruktur des Schalters 30 befestigt, der betätigt werden soll. Vor oder nach der Befestigung wird der Stab 10, falls notwendig, durch das Entfernen eines Abschnitts gekürzt, der durch eine Peripheriekerbe 28 verbunden ist, so daß die Länge desselben, mit den Zähnen 13 der elastischen Zungen 12 in Eingriff mit einer ringförmigen Rille 15 in dem Kopplungselement 14 in der Nähe des unteren Endes des Stabs 10, mit Bezug auf die Zeichnung, derart ist, daß das obere Ende des Stabs 10 oberhalb des Pegels der oberen Kante des Behälters 35 liegt. Wenn das Verschlußpaneel 36 des Behälters 35 zum ersten Mal eingepaßt wird, wie in Fig. 6 gezeigt, kontaktiert die innere Oberfläche desselben das obere Ende des Stabs 10 des Druckknopfaktuators, und übt eine axial nach unten gerichtete Kraft auf dem Stab selbst aus. Als eine Folge dieser Kraft drückt das Aktuatorelement 11 zunächst das freie Ende der Feder 32 nach unten und betätigt folglich den Schalter 30 durch den Druck des gebogenen Betriebsabschnitts 33 der Feder auf das Schaltersteuerungsbauglied, und dann, wenn der Hub des Druckknopfaktuators abgeschlossen ist, öffnen sich die elastischen Zungen 12, ermöglichen es dem Kopplungselement 14, sich bezüglich der Zeichnung nach unten zu bewegen, bis die Kraft, die durch das Paneel 36 auf den Druckknopfaktuator 8 ausgeübt wird, gleich ist wie die Kraft, die durch die Feder 32 ausgeübt wird. Zu diesem Zeitpunkt sind die Zähne 13 der Zungen 12 mit einer ringförmigen Rille 15 in Eingriff und definieren eine neue, stabile Kopplungsposition des Stabs 10 mit dem Aktuator 11, die den speziellen Installationsbedingungen entspricht.
Es ist anzumerken, daß die Feder 32 eine Öffnung 37 umfaßt, die es dem Endabschnitt des Stabs 10 ermöglicht, dadurch zu verlaufen.
Falls das Paneel 36 entfernt wird, kehrt die Feder 32 zu der in Fig. 5 gezeigten Ruheposition zurück, löst das Steuerungsbauglied des Schalters 30 und schaltet dadurch den Letzteren und aktiviert einen zugeordneten Alarm.
Wenn das Verschlußpaneel nachfolgend wieder angelegt wird, bewirkt dies einen Hub des Stabs, der genau ausreicht, um den Schalter zu betreiben.
Es ist anzumerken, daß bei dieser Anwendung die Länge des Druckknopfaktuators gemäß der Erfindung automatisch eingestellt wird, wodurch derselbe extrem nützlich ist bei allen Anwendungen, bei denen es weder möglich noch praktisch ist, die exakte Position des Schalters im voraus zu bestimmen.
Ein weiterer Vorteil des Druckknopfaktuators gemäß der Erfindung liegt darin, daß er leicht in jede Tragestruktur eingepaßt werden kann, solange dieselbe eine Wand oder Platte mit einer Öffnung umfaßt, die angepaßt ist, um mit der Buchse 16 gekoppelt zu werden. Natürlich kann die Einrichtung zum Befestigen der Buchse 16 an der Platte sich unterscheiden von denen, die dargestellt und beschrieben wurden, beispielsweise ist ein unterschiedlicher Typ von Gehäusekopplung oder eine Schraubkopplung vorstellbar.
Obwohl nur ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und beschrieben wurde, ist es offensichtlich, daß zahlreiche Varianten innerhalb des Bereichs des gleichen erfindungsgemäßen Konzepts möglich sind. Beispielsweise kann es statt drei zwei oder vier elastische Zungen 12 geben, das gegenseitige Positionieren der elastischen Zungen 12 und des Kopplungselements 14 kann geändert werden, das heißt der Stab kann mit elastischen Zungen mit zugeordneten Zähnen versehen werden, und das Kopplungselement mit den ringförmigen Rillen kann als eine einstückige Erweiterung des Aktuatorelements gebildet sein. Ferner können die elastischen Zungen so angeordnet sein, daß sie einen elastischen Ausdehnungsgriff bilden und keinen Kompressionsgriff, um die ringförmigen Rillen in einer inneren Oberfläche einer Buchse in Eingriff zu nehmen, die das Kopplungselement 14 ersetzt. In diesem Fall kann ebenfalls die Positionierung der Zähne und des Kopplungselements ausgetauscht werden. Statt den ringförmigen Rillen können weitere Varianten ein Gewinde oder eine Reihe von Kerben entsprechend den Eingriffszähnen oder den elastischen Zungen vorsehen.

Claims

1. Ein Druckknopfaktuator von einstellbarer Länge, der folgende Merkmale aufweist:

- ein stabartiges Element (10);

- ein Aktuatorelement (11);

- eine Einrichtung (12, 13) zum Koppeln des stabartigen Elements (10) mit dem Aktuatorelement (11), die eine Mehrzahl von elastischen Zungen (12), von denen jede einen Kopplungszahn (13) aufweist und die zusammen eine elastische Greifereinrichtung bilden, und ein Kopplungselement (14) aufweist, das in der Axialrichtung des stabartigen Elements (10) länglich ist und mit Aussparungen (15) versehen ist, die angepaßt sind, um die Zähne (13) der elastischen Zungen (12) aufzunehmen, wobei die elastische Greifereinrichtung und das Kopplungselement (14) jeweils ein Teil des stabartigen Elements (10) und/oder des Aktuatorelements (11) sind,

gekennzeichnet durch

- ein Führungsbauglied (16), das das Aktuatorelement (11), an das das stabartige Element (10) gekoppelt ist, für eine axiale Gleitbewegung in der Axialrichtung trägt, und das mit Einrichtungen (20, 21) zum Befestigen desselben an den Kanten eines Lochs (25) in einer Wand (24) einer externen Struktur (24, 31, 35) versehen ist.

2. Ein Druckknopfaktuator gemäß Anspruch 1, bei dem Einrichtungen (17, 18, 19) zum Beschränken der axialen Gleitbewegung des Aktuatorelements (11) bezüglich des Führungsbauglieds (16) vorgesehen sind.

3. Ein Druckknopfaktuator gemäß Anspruch 2, bei dem das Führungsbauglied (16) eine Buchse ist, bei dem das Aktuatorelement (11) ein Teil aufweist, das axial in die Buchse (16) verschiebbar ist, und bei dem die Einrichtung zum Beschränken der axialen Gleitbewegung für die Beschränkung in einer Richtung zumindest einen ersten Anschlagzahn (18), der an dem Aktuatorelement (11) befestigt ist, und zumindest einen Hohlraum (19), der sich axial innerhalb der Buchse erstreckt und ein Widerlager für den ersten Anschlagzahn (18) bildet, und für die Beschränkung in der entgegengesetzten Richtung zumindest einen zweiten Anschlagzahn (17), der an dem Aktuatorelement (11) an einer Position befestigt ist, die axial von dem ersten Anschlagzahn (18) und einer Kante der Buchse (16), die ein Widerlager für den zweiten Anschlagzahn (17) bildet, beabstandet ist, umfaßt.

4. Ein Druckknopfaktuator gemäß Anspruch 3, bei dem der zweite Anschlagzahn oder die zweiten Anschlagzähne (17) auf einem elastischen Anhang oder Anhängen (9) des Aktuatorelements (11) gebildet ist bzw. sind, das oder die sich axial erstrecken, wobei der zweite Anschlagzahn oder die zweiten Anschlagzähne (17) als Sägezähne ausgebildet sind.

5. Ein Druckknopfaktuator gemäß Anspruch 3 oder 4, bei dem das Führungsbauglied in der Form einer Buchse (16) einen Ringflansch (20) und zumindest einen lateralen Vorsprung (21) umfaßt, die zusammen ein Teil der Einrichtung zum Befestigen desselben an den Kanten eines Lochs (25) in einer Wand (24) einer externen Struktur (24, 31, 35) bilden.

6. Ein Druckknopfaktuator gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das stabartige Element (10) zumindest eine Ringkerbe (28) für ein vorbestimmtes Abbrechen aufweist.

7. Ein Druckknopfaktuator gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das stabartige Element (10) einen Kanal aufweist, der sich entlang der gesamten Länge desselben erstreckt, abgesehen von einem Abschnitt (23) nahe an einem der Enden, und bei dem das Aktuatorelement (11) einen Vorsprung (23) aufweist, der den vorher erwähnten Kanal (22) in Eingriff nimmt.

8. Eine Schalteranordnung mit folgenden Merkmalen:

- einer Tragestruktur (24, 31, 35);

- einer Schaltervorrichtung (30), die an der Tragestruktur (24, 31, 35) befestigt ist und ein Steuerbauglied aufweist; und

- einem Druckknopfaktuator (8) von einstellbarer Länge gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7,

wobei die Tragestruktur eine Wand (24) mit einer Öffnung aufweist, die dem Steuerbauglied der Schaltervorrichtung gegenüberliegt, und wobei diese Wand (24) die Wand einer externen Struktur ist.