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Druckknopfschalter Zusatz zum Patent 833 384 Die Erfindung betrifft
weitere Ausführungsforinen des durch das Patent 833384 geschützten Druckknopfschalters,
bei dem eine mittels eines Steilgewindes durch einen Druckknopf gedrehte Spindel
eine Drehfeder spannt, die ein drehbares, in seinen Ruhestellungen durch ein in
Achsrichtung des Schalters ausrückbares Gesperre festgehaltenes Schalträdchen nach
seiner Freigabe in die nächste Ruhestellung schnellt. Nach dem Hauptpatent wird
(las Ausrücken des Gesperres von der Drehung der SteilgeNvindespindel abgeleitet,
indem ein mit dem Schalträdchen verbundener Sperrteil durch das Zusammenwirken von
entweder an der Spindel oder am Sperrteil vorgesehenen Schrägflächen mit Gegenflächen
des Sperrteils oder der Spindel axial zum Schalträdchen verstellt wird. In einer
weiteren Entwicklung dieses Erfindungsgedankens ist gemäß dem Hauptpatent das .Schalträdchen
selbst als ausrückbares Sperrglied ausgebildet, indem es axial verschiebbar angeordnet
ist und an einer Stirnseite Sperrzähne sowie . mit radialen Vorsprüngen der Spindel
zusammenwirkende Schrägflächen aufweist. Auf Druckknopfschalter dieser Bauart bezieht
sich die vorliegende Erfindung.
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Bei der im Hauptpatent gezeigten Ausführung eines Druckknopfschalters
mit zum Ausrücken seines Gesperres verschiebbarem Schalträdchen befinden sich das
Gesperre und die Ausrückvorrichtung an der Rückseite des Schalträdchens, und der
feststehende Teil des Gesperres ist ein am Sockel-
Boden befestigter
Kastenring. Gemäß.,der vorliegenden Erfindung kann diese Anordnung in der Weise
umgekehrt werden, daß das Gesperre und die Ausrückvorrichtung sich an der vorderen
Stirnfläche des Schalträdchens befinden, wobei der feste Teil des Gesperres eine
vorn am Sockel befestigte, das Schalträdchen übergreifende Brücke ist. Diese Umkehrung
hat mehrere Vorteile. Zunächst werden die beim Auffangen des Schalträdchens in seinen
Ruhe-Stellungen auftretenden Schläge vom Boden des Sockels ferngehalten. Der aus
keramischem Isolier-Stoff bestehende und zwecks Verminderung der Bauhöhe des Schalters
meist ziemlich dünnwandige Sockelboden unterliegtdaher nicht mehr derGefahr, zu
springen oder zu brechen. Die . auftretenden Schläge werden jetzt von.der vor dem
Schalträdchen liegenden Brücke aufgefangen, die vorzugsweise aus Nietall gefertigt
wird und deshalb bruchsicher ist. Diese Brücke kann ein im wesentlichen ebener Stanzling
aus Blech sein, so daß sie einerseits einfach und billig herzustellen ist, anderseits
die Bauhöhe des Schalters nicht ungünstig beeinflußt. Ja, sie gestattet sogar noch
eine Verkleinerung der Bauhohe, da der von Schlägen entlastete Sockelboden um mehr
als die Blechdicke der Brücke dünner ausgeführt werden kann als bisher. Außerdem
kann die Sperrbrücke vorteilhafterweise dazu benutzt werden, die Steilgewindespindel
des Schalters etwa in der Mitte ihrer Länge zu führen.
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Weitere Eigentümlichkeiten und Vorteile des Druckknopfschalters nach
der Erfindung sind aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt.
Es zeigt I# ig. t einen Schalter nach dem ersten Beispiel im :\clisetisclinitt,
wobei der Schnitt im allgemeinen in einer mit den Längsmittellinien der Führungs-und
Sperrbrücken zusammenfallenden Ebene; links unten jedoch in -einer durch die Schaltkontakte
gehenden Ebene geführt ist, Fig. 2 und 3 eine Sperrbrücke im Längsschnitt und in
Ansicht von der Rückseite, Fig. 4 und 5 eine Sperrsclleil)e itn Schnitt in Vorderansicht,
Fig.6 eine Führungsscheibe in Vorderansicht, l" ig. 7 eine Spindelmutter in Vorderansicht,
Fig. 8 einen Ausrücker in Vorderansicht, 1,- ig. 9 einen Schalter nach dem zweiten
Beispiel im Achsenschnitt, wobei nur die zum Verständnis nötigsten Schalterteile
wiedergegeben sind, Fig. io.clas zugehörige Schalträdchen in Vorderansicht.
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:1ti der. Vorderseite des eine zentrale Höhlung; zur :lufnalime eines
Schalträdchens 2 enthaltenden Isolierstoffsockels i sind mittels zweier gemeinsamer
Schrauben 51 eine ebene Blechbrücke 35 und eine vor dieser liegende zweite Blechbrücke
9, io befestigt, die einen im wesentlichen kappenförmig nach vorn herausgepreßten
Mittelteil 9 hat. In der ebenen Brücke 35 ist die Schalterspindel 3 drehbar, aller
unverschiebbar gelagert. Die Spindel besteht aus einem Flachstab, der auf seinem
vor der Brücke 35 liegenden Teil schraubenförmig verwunden und so mit einem Steilgewinde
i ix versehen ist; währerid sein hinterer Teil gerade .verläuft, also keine Verwindung
hat. Der unverwundene Spindelteil ist auf eine kleinere Breite abgesetzt. Zwischen
den dadurch an der Spindel gebildeten Schultern 52 und der Brücke 35 ist eine den
unverwundenen Spindelteil mit einem darauf passenden Schlitz 53 umfassende kleine
Blechscheibe 54 (Fig. 6) eingeschaltet. Die kreisförmige Scheibe 54 liegt in einer
sie am Rande gut führenden kreisförmigen Vertiefung 55 der Brücke und bewirkt so
eine zentrische Lagerung und Führung der Flachstabspindel.
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Der kappenförmige Mittelteil 9 der zweiten Brücke 9,io dient zur Führung
eines aus Isolierstoff bestehenden Druckknopfs 5, der durch eine Öffnung der Kappendecke
nach vorn heraustritt und zur Be-. grenzung seiner Auswärtsbewegung einen Bund oder
radiale Vorsprünge hat. Mit diesen Vorsprüngen ist der Druckknopf an der Wandung
des kappenförmigen Brückenteils 9 undrehbar geführt. Die Kappenwandung kann dabei
bis auf die zur Führung des ,Druckknopfs nötigen Teile weggeschnitten sein. Der
Drue.kknopf 5 weist eine nach hinten offene Bohrung auf, in der die Spindel 3 sich
mit ihrem vorderen Ende führt. Eine durch eine Erweiterung der Bohrung gebildete
rückwärtige Höh@-Jung des Druckknopfs 5 weist an ihrem Grunde eine Knarrverzahnung
auf. Mit dieser wirken in bekannter Weise die Knarrzähne einer auf der Spindel 3
verschiebbaren Mutter 39 zusammen. Die Mutter 39 besteht aus einer kleinen Kreisscheibe
aus Blech (Fig. 7); die einen den gewundenen Teil der Spindel umschließenden Schlitz
56 enthält und aus ihrem Randteil nach vorn herausgedrückte Zähne 57 aufweist. Zwischen
der Mutter 39 und der Führungsscheibe 54 ist eine die Spindel 3 umgebende schraubenförmige
Druckfeder 13 eingeschaltet, die sich mit ihrem hinteren Ende 'unter Vermittlung
der Führungsscheibe 54 an der feststehenden Brücke 35 abstützt, während sie mit
ihrem oberen Ende auf die Mutter 39 und unter deren Vermittlung auf den Druckknopf
5 drückt, um diesen in seine Ausgangsstellung zurückzuführen und die Knarrzähne
der Mutter 39 mit der Gegenverzahnung des Druckknopfs im Eingriff zu halten.
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Auf dem hinteren Teil der Steilgewindespindel 3 sitzt drehbar und
axial verschiebbar das Isolierstoffschälträdchen 2, das mit der Spindel durch eine
als Schnellfeder dienende Drehfeder i9 gekuppelt ist: Die den hinteren Endteil der
Spindel umgebende Feder i9 ist in einer Erweiterung der zentralen' Rädchenbohrung
angeordnet und mit ihrem oberen Ende am Schalträdchen und mit ihrem unteren Ende
' an der Spindel befestigt. Zu dem Zweck greift sie mit ihrem nach vorn abgewinkelten
vorderen Ende 23 in eine achsparallele Bohrung des Rädchens ein und mit ihrem nach
hinten abgewinkelten hinteren Ende 22 in einen radialen Schlitz einer kleinen Mitnehmerscheibe
58 aus Blech, die am hinteren Ende der Spindel 3 unverdrehbar angenietet ist. Infolge
ihrer Abstützung am Grund der Höhlung des Schalträdchens 2 und an der :Mitnehnierscheibe
übt
die Feder ig, die mit einer axialen Vorspannung eingesetzt ist, einen nach vorn
gerichteten Druck auf das Schalträdchen aus, so daß sie dieses an die Brücke 35
andrückt.
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An seiner vorderen Stirnseite enthält das Riidchen 2 eine flache Höhlung
59, in der eine Kreisscheihe 4o aus Blech eingelagert ist. Diese hat an ihrem
Rande vier um go° gegeneinander versetzte Lappen oder Zungen 42, die rechtwinklig
nach vorn aligeliogen sind (Fig. .4 und 5). Mit den Zungen greift die Scheibe .4o
in dazu passende Aussparungen an der \\'andung der Höhlung 59 ein, wodurch sie mit
(lern Schalträdchen formschlüssig auf Mitdrehung gekuppelt ist. Die Enden der Zungen
42 ragen nach vorn aus der Höhlung 59 heraus und bilden so vier Sperrnasen, die
bestimmt sind, mit vier an der Rückseite der Brücke 35 vorgesehenen Sperrnocken
6o (Fig. 2 und 3) zusammenzuwirken, die auf dein gleichen Kreise wie die Nasen 42
liegen. Die vier Nocken 6o sind durch aus der Brücke 35 ausgeschnittene und schräg
oder schraubenförinig nach hinten herausgedrückte Zungen gebildet und weisen infolgedessen
je eine steile Brustfläche und eine im wesentlichen schraubenförmig ansteigende
Rückenfläche auf. Die Nasen 42 liegen gewöhnlich an den Brustflächen der Nocken
6o an, wodurch (las Schalträdchen 2 in seiner jeweiligen ltuhestellun l; festgehalten
wird.
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Zwischen der am Rädchen 2 angebrachten Sperrscheil)e do und der Brücke
35 ist ein Ausrücker für die beschriebene Sperrvorrichtung angeordnet. Dieser Ausrücker
besteht aus einer Blechscheibe 61, die mit einem Schlitz 62 auf der Flachspindel
3 sitzt und so mit dieser formschlüssig auf Mitnahme gekuppelt ist. Die Scheibe
61 (Fig. 8) ist so ausgeschnitten, (laß sie drei am Rande eines kreisförmigen \-littelteils
sitzende, um 120° gegeneinander versetzte radiale Arme 46 hat, also ein dreiarmiges
Kreuz l)il(let. Für das Zusammenwirken finit den Ausrückerarmen 46 sind an der Sperrscheibe
4o (Fig. 4 und 5) drei auf dem gleichen Kreise wie die Arme liegende Hubnocken 45
vorgesehen. Diese sind ähnlich wie die Sperrnocken der Briicke 35 durch Zungen gebildet,
die aus der Scheibe ausgeschnitten und schräg oder schraubeniiirinig nach vorn aus
der Scheibenebene herausgedrückt sind. Sie weisen infolgedessen je eine schräg oder
scliratil)enförinig ansteigende Fläche auf; auf welche die Arme 46 des Ausriickers
61 auflaufen, wenn dieser mit der Spindel 3 gedreht wird. Der nach vorn an der Brücke
abgestützte Attsrücker übt dabei auf die Sperrscheibe 4o und unter deren Vermittlung
auf (las Schalträdchen 2 einen nach hinten gerichteten Druck aus, wodurch das Schalträdchen
mit der Sjierrscheihe als Ganzes nach leinten verschoben wird.
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All seinem Llinfang trägt (las Schalträdchen Kontakte 25, die durch
einen an seiner Unterseite vorgesehenen Ring 26 oder Ringstücke zu einer oder mehreren
Schaltbrücken verbunden sind. Mit den Kontakten 25 wirken ortsfeste Kontaktfedern
27 zusammen, die gemeinsam mit den zugehörigen Anschlußkleininen 28 am Sockel i
befestigt sind. Uni die elektrischen Tontakte' gegen die Metallbrücken 35 und 9,
io abzudecken, ist hinter der ebenen Brücke 35 eine die das Rädchen 2 enthaltende
Sockelhöhlung und einen Randteil des Schalträdchens übergreifende Ringscheibe 4
aus Isolierstoff angeordnet, die mit an ihrem Außenrand angeordneten Lappen zwischen
den Befestigungsenden der Brücke 35 und der Sockeloberfläche liegt und so gemeinsam
mit den beiden Brücken am Sockel befestigt ist.
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Der beschriebene Schalter arbeitet wie folgt: Bei der Einwärtsbewegung
des Druckknopfs 5 wird die Spindel 3 durch die Mutter 39 im Sinne der Schaltdrehung
des Rädchens 2 gedreht, was deshalb, weil das Rädchen durch die Anlage seiner Sperrnasen
42 an den Nocken 6o der Brücke 35 zunächst in seiner jeweiligen Ruhestellung festgehalten
wird, ein Spannen der Drehfeder ig zur Folge hat. Bei der Drehung der Spindel laufen
die Arme 46 des Ausrückers 61 auf die Schrägflächen der Hubnocken 45 auf, wodurch
das Schalträdchen 2 nach hinten verschoben wird. Infolge dieser Verschiebung wird
die Sperrung des .Rädchens in dem Augenblick aufgehoben, wo die Drehfeder ig um
dinen ausreichenden Betrag gespannt ist, und es findet nun unter dem Einfluß der
Torsionsspannung dieser Feder ein augenblickliches Drehen des Schalträdchens in
die nächste Ruhestellung statt. Während dieser Drehung bewegt sich das Rädchen 2
wieder nach vorn, so daß es durch Anschlag seiner Nasen 42 an die Brustflächen der
Sperrnocken 6o in der nächsten Schaltstellung sicher aufgefangen wird. Der nach
Beendigung des Schaltvorgangs losgelassene Druckknopf 5 kehrt unter Wirkung der
Rückführfeder 13 in seine Ausgangsstellung zurück, wobei die Mutter 39 sich auf
der dann stillstehenden Spindel 3 verschraubt. Da der Ausrücken 61 mehr als zwei
radiale Arme aufweist und auf mehr als zwei Hubnocken am Rädchen einwirkt, besteht
der Vorteil, daß der auf das Schalträdchen ausgeübte axiale Druck an mehreren um
die Rädchenachse gleichmäßig verteilten Stellen wirkt, wodurch ein Kippen des Rädchens
während seiner Verschiebung verhindert ist. Die vordere Stirnfläche des Schalträdchens
hat stets eine zur Brücke genau parallele Stellung, so daß alle vier Sperrnasen
42 gleichmäßig und, gleichzeitig ausgehoben werden. Es kann also nicht vorkommen,
daß das Rädchen infolge einer bei seiner Axialverschiebung stattfindenden kleinen
Kippbewegung mit einer Nase an einem Sperrnocken hängenbleibt. Das ist bedeutsam,
wenn, wie es bei dem gezeigten Schalter der Fall ist, mehr als zwei, nämlich z.
B. vier Sperrnasen und -hocken vorgesehen sind, um die Beanspruchung und den Verschleiß
der einzelnen Nasen und Nocken zu vermindern. Die Zahl von drei Ausrückerarmen im
Gegensatz zu vier Sperrnocken und -aasen ist deshalb gewählt, um zwischen den mit
den Ausriickerarmen 46 zusammenwirkenden Hubhocken 45 Raum für die in Ruhestellung
befindlichen Ausrückerarme zu schaffen, gleichwohl aber an `den llubnocken 45 ausreichend
lange Auflaufflächen zu erhalten.
Bei dem beschriebenen Schalter
sitzen die als feste Sperrscheibe dienende Brücke 35 und das Schalträdchen mit seinen
Sperr- und Ausrückteilen sowie die Schnellfeder auf dem hinteren Teil der Schalterspindel
3 zwischen deren Schultern 52 und der am Spindelende befestigten Mitnehmerscheibe
58, so daß sie unabhängig vomSchaltersockel durch die Spindel 3 zusammengehalten
sind. Man kann also Spindel, Schalträdchen und Brücke sowie die Teile des Gesperres
und der Ausrückvorrichtung und die Schnellfeder für sich zusammenfügen. Sie bilden
dann eine geschlossene Baueinheit, die als Ganzes am Schaltersockel angebracht werden
kann, was den Zusammenbau des Schalters erleichtert.
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Bei der abgeänderten Ausführungsform nach Fig. 8 und 9 sind die vom
Schalträdchen 2 getragenen Teile der Sperr- und Ausrückvorrichtung mit dem Rädchen
einstückig ausgeführt, indem sie an diesem unmittelbar angeformt sind. Die mit den
Nocken 6o und der Brücke 35 zusammenwirkenden Zähne oder Nasen 42x befinden sich
am Rande der Stirnfläche des Rädchens 2, während mit den Ausrüc'kerarmen 46x zusammenwirkende
Hubflächen 45 von den schräg oder schraubenförmig ansteigenden Grundflächen zweier
Vertiefungen 64 gebildet sind, die an der vorderen Stirnfläche des Schalträdchens
in Durchmesserrichtung gegenüberliegend ausgespart sind. Die Vertiefungen 64 sind
nach der die Spindel 3 aufnehmenden Bohrung des Rädchens 2 offen, so daß zwei an
der Spindel vorgesehene radiale Ausrückerarme 46x darin eingreifen können. Diese
Arme sind durch an den Längsrändern des die Spindel bildenden Flachstabs vorgesehene
Lappen gebildet. Die Schnellfeder i9 ist in der gleichen Weise angeordnet wie im
ersten Beispiel, jedoch ist die Mitnehmerscheibe 58 mit der Spindel nicht vernietet,
sondern einfach auf diese aufgesteckt. Das durch die Scheibe hindurchtretende Spindelende
ist abgesetzt, um einen Zapfen 37 zu bilden, mit dem die Spindel in einem Loch des
Sockels i gelagert ist. Der nicht mit dargestellte Antriebsteil des Schalters entspricht
der Ausführung nach Fig. i bis 7. Die Wirkungsweise des in Fig. 8 und 9 gezeigten
Schalters ist im wesentlichen die gleiche wie oben für das erste Ausführungsbeispiel
beschrieben.
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Bei beiden Ausführungsformen tritt der Schon im Hauptpatent beschriebene
Erfolg ein, daß die Druckspannung der beim Ausrücken des Gesperres bzw. beim Verschieben
des Schalträdchens 2 etwas zusammengedrückten Schnellfeder i9 die von der Torsionsspannung
dieser Feder bewirkte Schnellverstellung des Schalträdchens unterstützt, indem sich
beim Zurückdrücken des Schalträdchens nach vorn aus dem Zusammenwirken der schrägen
Hubflächen 45 mit den Ausrückerarmen 46 oder 46x und/oder der Sperrnasen 42 oder
42x mit den Schrägflächen der Sperrnocken 6o ein zusätzliches Drehmoment ergibt.
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Natürlich beschränkt sich die Erfindung nicht auf die dargestellten
Beispiele, vielmehr sind mancherlei ,Abänderungen derselben sowie andere Ausführungsformen
der Erfindung möglich. So könnte die Sperrbrücke 35 statt aus Blech gegebenenfalls
auch aus einem Kunststoff geeigneter Festigkeit bestehen. Das gleiche gilt für die
den Druckknopf führende Brücke 9,io. An Stelle einer Flachstabspindel könnte gegebenenfalls
auch eine mit schrauhenförmigen Schlitzen versehene rohrförmige Spindel vorgesehen
sein, wobei die Arme zum Ausdrücken des Gesperres durch die Enden eines in Querlöchern
der Spindelwandung sitzenden Stifts gebildet sein können, wie dies im Hauptpatent
bereits gezeigt ist.