EP0160796A1 - Schalteranordnung - Google Patents
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- H01H27/00—Switches operated by a removable member, e.g. key, plug or plate; Switches operated by setting members according to a single predetermined combination out of several possible settings
- H01H27/06—Key inserted and then turned to effect operation of the switch
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- H01H9/12—Means for earthing parts of switch not normally conductively connected to the contacts
Definitions
- the innovation relates to a switch arrangement comprising a switch housing with at least one fixed contact element and a movable contact element, an actuating element for adjusting the movable contact element between a non-contact position and a contact position and a locking cylinder which can be unlocked by a key and which is operatively connected to the actuating element.
- the object of the innovation is to design a switch arrangement of the type mentioned at the outset with the simplest possible means in such a way that a harmful influence of such discharge pulses on the circuits connected to the switch arrangement is avoided.
- this object is achieved in that the locking cylinder is continuously connected to a ground connection element.
- the ground connection element in turn is connected to the earth of the device when the switch assembly is installed, so that a user can discharge himself by touching or inserting the key via this ground connection. A harmful influence on the electrical or electronic components connected to the switch arrangement is avoided.
- the training can be such that the conductive connection passes through the actuating element.
- the conductive connection is designed as a plug-in connection which comprises a first plug-in element on the cylinder side and a second plug-in element coaxially directed on the connection element.
- the ground connection element can be arranged directly on the bottom of the switch housing and, for example, be provided with a socket, while the locking cylinder is connected to an axially directed pin which engages in the socket and rotates in the switch housing when the locking cylinder is rotated.
- This embodiment is extremely simple and reliable, at least as long as the lock cylinder with the key both in its switched-on position and in its. OFF position is rotated.
- the locking cylinder is turned once to switch it on, but is immediately turned back into its starting position by a return spring after contact has been made to switch on.
- the conductive connection comprises a contact element which rests against the locking cylinder under spring load.
- the conductive connection is formed by a wire or leaf-shaped contact spring which has at least one end is led out of the switch housing to form the ground connection element and rests on the locking cylinder at least over part of its length within the switch housing.
- the conductive connection comprises a plate spring which rests on a support surface of the switch housing directed perpendicular to the locking cylinder axis and is supported on the underside of the locking cylinder.
- the large-area contact of the disc spring on the locking cylinder ensures reliable contact.
- the conductive connection comprises a contact pin which is mounted in the actuating element and which is connected to the ground connection element by a compression spring.
- FIG. 1 shows a switch arrangement, generally designated 10 with a switch housing 12, comprising a first lower housing part 14, into which a second upper housing part 16 is clipped in a manner not shown.
- Fixed contact pins 20 are fastened in the bottom 18 of the lower housing part 14 and can be soldered into corresponding grid openings in a printed circuit board 22.
- a locking cylinder 24 is rotatably mounted, which can be rotated by means of a key 26.
- the locking cylinder 24 carries at its lower end an axially directed angular extension 28 which engages in a complementary recess of an actuating element 30 in order to rotate the same when the locking cylinder 24 rotates.
- the actuating element 30 is rotatably mounted in the lower housing part 14 by means of a radial flange 32 and has a radial nose 34, which serves to press a movable contact element 36 against the fixed contact element 20 and thus to establish a switching connection. If the actuating element 30 is rotated by 90 ° from the position shown in FIG. 1, the movable contact element 36 becomes free and can lift off from the fixed contact element on account of its spring-elastic pretension, so that the switching connection is interrupted.
- a contact spring 38 is used, which passes through the switch housing 12 and is soldered to the circuit board 22 with an outer leg 40, while grinding with an inner leg 42 on the locking cylinder the 24 is present. Regardless of the position of the locking cylinder 24, there is thus always a conductive connection between the locking cylinder 24 and an earth line. If an operator who has been statically charged in the room grips the key 26 or the locking cylinder 24, the locking cylinder 24 is charged accordingly. Differential voltages to the environment of a few thousand volts can easily arise.
- This embodiment differs from the embodiment according to FIG. 1 in that instead of the contact spring 38 there is provided a contact pin 44 arranged in the axial direction of the locking cylinder 24, which passes through the bottom of the lower housing part 14 and with the metallic extension 28 of the locking cylinder 24 through the actuating element 30 through it.
- the contact pin 44 is in turn connected to an earth path of the printed circuit board 22.
- FIG. 3 is similar to the embodiment described in FIG. 2, however, instead of a contact pin 44 on the bottom of the lower housing part 14, a contact plate 48 is attached with a solder pin 46, on which there is the bottom of the lower housing part 14 and that Actuating element 30 supports in a bore 50 penetrating helical compression spring 52 which tensions a contact pin 54 against the underside of the locking cylinder 24.
- this solution has the advantage that the contact pin 54 is always held in close contact with the locking cylinder 24 by the compression spring 52.
- the locking cylinder 24 carries at its lower end a contact pin 56 which engages in a contact socket which is embedded in the bottom of the lower housing part 14 and passes through the actuating element 30 and which in turn is connected to a soldering pin 60.
- FIGS. 5 and 6 A particularly preferred embodiment is shown in FIGS. 5 and 6.
- a plate spring 64 On a radially inwardly projecting support surface 62 of the lower housing part 14 there is a plate spring 64, the outer contour of which is essentially square in adaptation to the cross section of the switch housing and which has a circular cutout 66 for the locking cylinder 24.
- radial slots 68 By means of radial slots 68, four sectors 70 are formed in the plate spring 64, which are bent upward in the manner shown in FIG. 6, so that they abut the bottom 72 of the lock housing.
- the plate spring 64 is over Contact pins 74 (FIG. 5) arranged in the lower housing part 14 can be connected to a ground line of the connected printed circuit board 22.
- This solution has the advantage that a large-area and thus safe, low-resistance and low-induction conductive connection between the locking cylinder 24 and a ground line is created.
- the plate spring 64 as a stamped part is simple and inexpensive to manufacture and can be installed in the switch housing 12 in the simplest way.
- FIGS. 7 and 8 shows an embodiment which is also very inexpensive and easy to manufacture and assemble.
- the conductive connection between the lock cylinder 24 and a corresponding grounding line on the circuit board 22 takes place via a wire-shaped contact spring 76, which is anchored at one end in a blind hole 78 in the bottom of the lower housing part 14 and at the other end on the diametrically opposite side of the Switch housing is passed through an opening 80 in the bottom of the lower housing part 14 and inserted into a corresponding grid hole in the printed circuit board 22.
- the contact spring 76 is bent around the locking cylinder 24 so that it abuts the bottom 72 of the locking cylinder housing over part of this distance.
- the design of the plate spring 64 and the wire-shaped contact spring can also be such that they rest on the locking cylinder 24 instead of on the bottom 72 of the locking cylinder housing.
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Abstract
Description
- Die Neuerung betrifft eine Schalteranordnung, umfassend ein Schaltergehäuse mit mindestens einem feststehenden Kontaktelement und einem beweglichen Kontaktelement, einem Betätigungselement zum Verstellen des beweglichen Kontaktelementes zwischen einer kontaktfreien Stellung und einer Kontaktstellung und einen durch einen Schlüssel entsperrbaren Schließzylinder, der mit dem Betätigungselement in Wirkverbindung steht.
- In trockenen Räumen, insbesondere wenn sie mit Bodenbelägen aus Kunststoffen ausgelegt sind, ist es ein bekanntes Phänomen, daß sich die Personen in diesen Räumen statisch aufladen. Da bei der vorstehend genannten Schalteranordnung der Schließzylinder und der Schlüssel in der Regel aus Metall sind, besteht die Gefahr, daß sich eine Bedienungsperson beim Berühren oder Einstecken des Schlüssels über die Schalteranordnüng und die angeschlossene Schaltungsanordnung entlädt. Die dabei auftretenden Impulse relativ hoher Stranstärke können dazu führen, daß empfindliche Bauteile des Gerätes, in dem sich die vorstehend genannte Schalteranordnung befindet, beschädigt oder zerstört werden oder Fehlfunktionen durch diese Impulse erzeugt werden.
- Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schalteranordnung der eingangs genannten Art mit möglichst einfachen Mitteln so auszubilden, daß ein schädlicher Einfluß derartiger Entladungsimpulse auf die mit der Schalteranordnung verbundenen Schaltungen vermieden wird.
- Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schließzylinder ständig mit einem Masseanschlußelement leitend verbunden ist. Das Masseanschlußelement seinerseits wird beim Einbau der Schalteranordnung mit der Erde des Gerätes verbunden, so daß sich ein Benutzer beim Berühren oder Einstecken des Schlüssels über diese Masseverbindung entladen kann. Ein schädlicher Einfluß auf die mit der Schalteranordnung verbundenen elektrischen oder elektronischen Bauelemente wird vermieden.
- Die Ausbildung kann so getroffen sein, daß die leitende Verbindung das Betätigungselement durchsetzt. Dies ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn die leitende Verbindung als Steckverbindung ausgebildetist, die ein.schließ- zylinderseitiges koaxial zum Schließzylinder gerichtetes erstes Steckelement und ein anschlußelementseitiges koaxial zaR Schließzylinder gerichtetes zweites Steckelement umfaßt. Bei dieser Ausführungsform kann das Masseanschlußelement unmittelbar am Boden des Schaltergehäuses angeordnet und beispielsweise mit einer Buchse versehen sein, während der Schließzylinder mit einem axial gerichteten Stift verbunden ist, der in die Buchse eingreift und sich beim Drehen des Schließzylinders in dem Schaltergehäuse mitdreht. Diese Ausführungsform ist äußerst einfach und zuverlässig, zumindest solange der Schließzylinder jeweils mit dem Schlüssel sowohl in seine Einschaltstellung als auch in seine. Ausschaltstellung gedreht wird. Es gibt jedoch auch derartige Schalteranordnungen, bei denen der Schließzylinder zum Einschalten einmal verdreht wird, jedoch nach der Kontaktgabe zum Einschalten sofort wieder durch eine Rückstellfeder in seine Ausgangsstellung zurückgedreht wird. Bei dieser Ausführungsform besteht die Gefahr, daß bei der vorstehend beschriebenen Steckverbindung der feste Sitz des mit dem Schließzylinder verbundenen Stiftes in der Buchse das selbsttätige Zurückdrehen des Schließzylinders verhindert. In diesem Fall kann es zweckmäßiger sein, wenn die leitende Verbindung ein unter Federbelastung am Schließzylinder schleifend anliegendes Kontaktelement umfaßte Bei einer besonders einfachen Ausführüngsform dieser Art ist vorgesehen, daß die leitende Verbindung von einer draht- oder blattförmigen Kontaktfeder gebildet ist, die mit mindestens einem Ende unter Bildung des Masseanschlußelementes aus dem Schaltergehäuse herausgeführt ist und innerhalb des Schaltergehäuses mindestens auf einem Teil ihrer Länge an dem Schließzylinder anliegt. Diese Lösung besitzt den Vorteil., daß sie nur ein einziges Teil, nämlich die Kontaktfeder benötigt, somit preiswert in der Herstellung und der Montage ist.
- Eine sehr sichere Lösung erhält man dadurch, daß die leitende Verbindung eine Tellerfeder umfaßt, die auf einer senkrecht zur Schließzylinderachse gerichteten Stützfläche des Schaltergehäuses aufliegt und sich an der Unterseite des Schließzylinders abstützt. Die großflächige Anlage der Tellerfeder an dem Schließzylinder gewährleistet eine zuverlässige Kontaktgabe.
- Gemäß einer ebenfalls sehr einfach zu montierenden Ausführungsform umfaßt die leitende Verbindung einen im Betätigungselement gelagerten Kontaktstift, der durch eine Druckfeder mit dem Masseanschlußelement in Verbindung steht.
- Weitere Merkmale und Vorteile der Neuerung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Neuerung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1 einen die Schließzylinderachse enthaltenden Schnitt durch eine Schalteranordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Neuerung,
- Fig. 2 einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt durch eine zweite Ausführungsform der Neuerung,
- Fig. 3 und 4 jeweils einen die SchlieBzylinderachse enthaltenden Teilschnitt durch eine dritte bzw. vierte Ausführungsform der Neuerung,
- Fig. 5 eine Draufsicht auf das offene Schaltergehäuse in Richtung der Schließzylinderachse auf eine fünfte Ausführungsform der Neuerung,
- Fig. 6 einen Teilschnitt entlang Linie VI-VI in Fig. 5, wobei der Schließzylinder mit eingezeichnet ist, und
- Fig. 7 und 8 den Fig. 5 und 6 entsprechende Darstellungen einer sechsten Ausführungsform der Neuerung.
- In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit gleichen Bezugszeichen versehen. In Fig. 1 erkennt man eine allgemein mit 10 bezeichnete Schalteranordnung mit einem Schaltergehäuse 12, umfassend ein erstes unteres Gehäuseteil 14, in das ein zweites oberes Gehäuseteil 16 in nicht dargestellter Weise eingeklipst ist. Im Boden 18 des unteren Gehäuseteiles 14 sind feststehende Kontaktstifte 20 befestigt, welche in entsprechende Rasteröffnungen einer Leiterplatte 22 einlötbar sind.
- In dem oberen Gehäuseteil 16 ist ein Schließzylinder 24 drehbar gelagert, der mittels eines Schlüssels 26 verdreht werden kann. Der Schließzylinder 24 trägt an seinem unteren Ende einen axial gerichteten kantigen Fortsatz 28, der in eine komplementäre Vertiefung eines Betätigungselements 30 eingreift, um dieses bei einer Drehung des Schließzylinders 24 mitzudrehen. Das Betätigungselement 30 ist mittels eines radialen Flansches 32 in dem unteren Gehäuseteil 14 drehbar gelagert und weist eine radiale Nase 34 auf, die dazu dient, ein bewegliches Kontaktelement 36 an das feststehende Kontaktelement 20 anzudrücken und damit eine Schaltverbindung herzustellen. Wird das Betätigungselement 30 aus der in der Fig. 1 dargestellten Stellung um 90° verdreht, so wird das bewegliche Kontaktelement 36 frei und kann auf Grund seiner federelastischen Vorspannung von dem feststehenden Kontaktelement abheben, so daß die Schaltverbindung unterbrochen ist.
- Zur Herstellung eines Massekontaktes zwischen einer Erdungsleitung der Leiterplatte 22 und dem Schließzylinder 24 dient eine Kontaktfeder 38, die das Schaltergehäuse 12 durchsetzt und mit einem äußeren Schenkel 40 an der Leiterplatte 22 verlötet ist, während sie mit einem inneren Schenkel 42 schleifend an dem Schließzylinder 24 anliegt. Unabhängig von der Stellung des Schließzylinders 24 besteht somit stets eine leitende Verbindung zwischen dem Schließzylinder 24 und einer Erdungsleitung. Greift eine Bedienungsperson, die sich im Räum statisch aufgeladen hat, an den Schlüssel 26 oder den Schließzylinder 24, so wird der Schließzylinder 24 entsprechend aufgeladen. Dabei können ohne weiteres Differenzspannungen zur Umgebung in Höhe von einigen tausend Volt entstehen. Ohne die permanente Erdung des Schließzylinders 24 bestünde die Gefahr, daß sich die auf dem Schließzylinder befindlichen Ladungen unkontrolliert über eines der Kontaktelemente 36 und 20 entladen, wodurch der Signalfluß in einer angeschlossenen Schaltung empfindlich gestört werden kann. Diese unkontrollierte Entladung des Schließzylinders 24 über Teile der angeschlossenen Schaltung wird durch die permanente leitende Verbindung mit einem Masseanschluß vermieden.
- Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 sind gleiche Teile wieder mit gleichen Bezugszeichen versehen. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 1 dadurch, daß anstelle der Kontaktfeder 38 ein in Achsrichtung des Schließzylinders 24 angeordneter Kontaktstift 44 vorgesehen ist, der den Boden des unteren Gehäuseteils 14 durchsetzt und mit dem metallischen Fortsatz 28 des Schließzylinders24 durch das Betätigungselement 30 hindurch in Berührung tritt. Der Kontaktstift 44 ist wiederum mit einer Erdungsbahn der Leiterplatte 22 verbunden.
- Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist ähnlich der in Fig. 2 beschriebenen Ausführungsform, wobei jedoch anstelle eines Kontaktstiftes 44 an dem Boden des Gehäuseunterteiles 14 eine mit einem Lötstift 46 versehene Kontaktplatte 48 befestigt ist, auf der sich eine den Boden des Gehäuseunterteiles 14 und das Betätigungselement 30 in einer Bohrung 50 durchsetzende Schraubendruckfeder 52 abstützt, die einen Kontaktstift 54 gegen die Unterseite des Schließzylinders 24 spannt. Gegenüber der Lösung gemäß Fig. 2 hat diese Lösung den Vorteil, daß der Kontaktstift 54 durch die Druckfeder 52 stets in enger Berührung mit dem Schließzylinder 24 gehalten wird.
- Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform trägt der Schließzylinder 24 an seinem unteren Ende einen Kontaktstift 56, der in eine in dem Boden des Gehäuseunterteiles 14 eingelassene und das Betätigungselemebt 30 durchsetzende Kontaktbuchse eingreift, die ihrerseits mit einem Lötstift 60 verbunden ist.
- Eine besonders bevorzugte Ausführungsform ist in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Auf einer radial nach innen ragenden Stützfläche 62 des Gehäuseunterteiles 14 liegt eine Tellerfeder 64 auf, deren Außenumriß in Anpassung an den Querschnitt des Schaltergehäuses im wesentlichen quadratisch ist und die einen kreisförmigen Ausschnitt 66 für den Schließzylinder 24 besitzt. Durch radiale Schlitze 68 sind in der Tellerfeder 64 vier Sektoren 70 gebildet, die in der in der Fig. 6 ersichtlichen Weise nach oben gebogen sind, so daß sie am Boden 72 des Schloßgehäuses anliegen. Die Tellerfeder 64 ist über im Gehäuseunterteil 14 angeordnete Kontaktstifte 74 (Fig. 5) mit einer Masseleitung der angeschlossenen Leiterplatte 22 verbindbar. Diese Lösung hat den Vorteil, daß eine großflächige und damit sichere, niederohmige und induktionsarme leitende Verbindung zwischen dem Schließzylinder 24 und einer Masseleitung geschaffen wird. Zudem ist die Tellerfeder 64 als Stanzteil einfach und preiswert herzustellen und auf einfachste Weise in dem Schaltergehäuse 12 zu montieren.
- Die Ausführungsform gemäß den Fig. 7 und 8 schließlich zeigt eine ebenfalls sehr preiswert und einfach herzustellende und zu montierende Ausführungsform. Die leitende Verbindung zwischen dem Schließzylinder 24 und einer entsprechenden Erdungsleitung auf der Leiterplatte 22 erfolgt über eine drahtförmige Kontaktfeder 76, die mit ihrem einen Ende in ein Sackloch 78 in dem Boden des Gehäuseunterteiles 14 verankert ist und mit ihrem anderen Ende auf der diametral gegenüberliegenden Seite des Schaltergehäuses durch eine öffnung 80 in dem Boden des Gehäuseunterteiles 14 hindurchgeführt und in eine entsprechende Rasterbohrung der Leiterplatte 22 eingesteckt ist. Zwischen dem Sackloch 78 und der Durchbrechung 80 ist die Kontaktfeder 76 um den Schließzylinder 24 so herumgebogen, daß sie auf einem Teil dieser Strecke an dem Boden 72 des Schließzylindergehäuses schleifend anliegt. Dadurch ergibt sich wiederum ein niederohmiger Kontakt zwischen der Kontaktfeder 76 und dem Schließzylinder 24. Die Ausbildung der Tellerfeder 64 und der drahtförmigen Kontaktfeder kann auch so getroffen sein, daß sie an dem Schließzylinder 24 statt an dem Boden 72 des Schließzylindergehauses anliegen.
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