EP0404718A2

EP0404718A2 - Drucktastenschalter

Info

Publication number: EP0404718A2
Application number: EP90810396A
Authority: EP
Inventors: Günter Tessendorf
Original assignee: Fela Planungs AG
Current assignee: Fela Planungs AG
Priority date: 1989-06-23
Filing date: 1990-05-30
Publication date: 1990-12-27
Also published as: CH679093A5; EP0404718A3

Abstract

Ein zum Aufbau auf Leiterplatten geeigneter Drucktastenschalter erfährt eine Verbesserung durch eine Verkleinerung des im Gehäuse des Schalters zu dichtenden Raum. Die erfindungsgemässe Konstruktion erlaubt zudem, leicht auswechselbare Tastenkappen (1) zu verwenden. Eine Erhöhung der Betriebssicherheit des Schalters ist durch die Konstruktion der Kalotte (2) mit einem zentralen Führungskragen (2a), welcher die Buchse (4) radial umschliesst, möglich. Als Material für diese Kalotte (2) haben sich insbesondere Silikonelastomere bewährt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drucktastenschalter mit einem wasserdichten Gehäuse und einer Innenbeleuchtung zum Aufbau auf einer gedruckten Schaltung, welche mit wenigstens einem feststehenden Kontakt des Schalters und einer Lichtquelle versehen ist, und wobei wenigstens der Träger des beweglichen Kontaktes stösselförmig ausgebildet und zentral im Innern einer einseitig verschlossenen lichtdurchlässigen Buchse mit einem äusseren Führungsflansch längsgeführt ist.
Derartige Drucktastenschalter werden in Maschinensteuerungen, Schalttableaus, Mess-Stationen etc. verwendet. Die Lebensdauer der Schalter ist u.a. bedingt durch die eingesetzten Materialien beschränkt. Insbesondere genügen diese nach längerer Betriebsdauer den hohen Anforderungen an die Dichtigkeit nur ungenügend.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen betriebssicheren Drucktastenschalter zu schaffen, der eine hohe Standzeit aufweist und dessen Universalität in der Anwendung erhöht ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Gehäuse durch eine flexible, an ihren beiden Enden rohrförmig geöffnete Kalotte mit einem zentralen Führungskragen, welcher die Buchse radial umschliesst, gebildet ist.
Die erfindungsgemässe Ausbildung erlaubt, den zu dichtenden Raum im Gehäuse des Schalters zu reduzieren und dadurch betriebssichere Dichtelemente vorzusehen.
In nachfolgenden abhängigen Ansprüchen sind weitere Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstands charakterisiert.
Die Lösung gemäss Anspruch 2 erlaubt, in einfacher Weise auswechselbare und beschriftbare Tasten zu realisieren.
Die zusätzliche Zentrierung der Buchse an ihrer Andrehung, Anspruch 3, gewährleistet eine gute Längsführung und bewirkt eine einwandfreie Kontaktierung am Kontaktflansch.
Die Befestigung der Kalotte nach Anspruch 4 erhöht die Stabilität des Systems.
Die Materialwahl gemäss den Ansprüchen 5 und 6 hat sich besonders bewährt und gewährleistet vor allem deren hohe Standzeit.
Buchsen aus einem lichtleitenden Material ergeben gegenüber einfachen, transparenten Buchsen eine verbesserte Lichtabgabe und damit eine verbesserte Anzeige, Anspruch 7.
Das lichtleitende Material nach Anspruch 8 ergibt eine besonders hohe Lichtausbeute.
Tastenkappen nach Anspruch 9 lassen sich leicht beschriften und/oder prägen.
Eine besonders einfache und sichere Zentrierung der einzelnen Bauelemente ist in Anspruch 10 angegeben.
Die Führung gemäss Anspruch 11 erlaubt ein besonders leichtgängiges und auf Anschlag definiertes Führen der Buchse.
Nachfolgend wird anhand von Ausführungsbeispielen der Erfindungsgegenstand näher beschrieben.
Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Drucktastenschalters,
Fig. 2 die Führungsbuchse des Drucktastenschalters Fig. 1,
Fig. 3 eine Schnittdarstellung der Tastenkappe Fig. 1,
Fig. 4 die Tastenkappe Fig. 1 in Draufsicht mit einer beispielsweisen Beschriftung,
Fig. 5 eine Schnittstelle des Spannrings von Fig. 1 sowie
Fig. 6 eine Draufsicht auf den Spannring mit seinen drei Spannelementen.

Gemäss Fig. 1 ist eine transparente Tastenkappe mit 1 bezeichnet. Diese weist eine Mulde 1′ auf zur Zentrierung des die Taste betätigenden Fingers. Eine zentrale Klemmhülse 1a dient der Zentrierung und Fixierung der Tastenkappe 1 auf einer Führungsbuchse 4. Im weiteren weist die Tastenkappe 1 ringförmige Ausnehmungen 1b und 1c sowie eine der Kraftübertragung dienende Schulter 1d auf, vgl. Fig. 3.
Die Führungsbuchse 4 besitzt an ihrer oberen Seite einen verschlossenen Teil 4′ und ist auf einer Seite in einer konischen Gleitbohrung 5a eines Führungsflansches 5 geführt. Der Führungsflansch 5 besitzt eine konzentrische Ausnehmung 5b, welche über einen Anschlag 5c abgegrenzt ist. Zentriert und fixiert ist der Führungsflansch 5 durch einen Spannring 6 mit Spannelementen 6a.
Eine flexible Kalotte 2 sitzt mit ihrer Klemm- und Befestigungsnut 2b in einer Bohrung 3a einer Montageplatte 3, welche meist Bestandteil eines Apparategehäuses ist. Die Kalotte 2 besitzt auf ihrer obere Seiten einen Führungskragen 2a, der die Führungsbuchse 4 periphär umschliesst und auf deren aussenseitigen Schulter 1d die Tastenkappe 1 aufliegt. Der Spannring 6 fixiert, gehalten zwischen der Innenseite der Kalotte 2 und dem Führungsflansch 5, das Ganze.
In die Bohrung 4˝ der Führungsbuchse 4 ist ein Kontaktflansch 7 eingesetzt, der mit seinem Kontaktring 7a den beweglichen Kontakt des Schalters ergibt.
In einem Abstand zur Montageplatte 3, durch Distanzstücke 13, meist eine Zwischenplatte, gehalten ist eine Leiterplatte 8 mit einer Lichtquelle 9, einer LED, sowie mit einem um diese herum angeordneten geteilten Kontaktring 10, welcher fluchtet mit dem gegenüberliegenden Kontaktring 7a. Die Lichtquelle 9 ist durch Speiseleitungen 11, über Lötstellen 12, mit der gedruckten Schaltung der Leiterplatte verbunden.
Die Ausgestaltung der Führungsbuchse 4 lässt sich anhand der Fig. 2 im einzelnen diskutieren: Hier ist ersichtlich, dass diese unten einen Zentrierflansch 4a und einen Anschlagflansch 4b aufweist und oben eine Andrehung 4c besitzt.
Die in Fig. 3 nochmals dargestellte Tastenkappe 1 zeigt deutlich die ringförmigen Ausnehmungen 1b, 1c, sie dienen der Verbesserung ihrer Transparenz. Im Zentrum ist die Klemmhülse 1a vorgesehen, die so dimensioniert ist, dass sie kraft- und formschlüssig auf das verschlossene Teil 4′ der Führungsbuchse 4 und das obere Teil der Andrehung 4c aufsetzbar ist. Eine zentrale Ausnehmung 1˝ besitzt eine Schulter 1d, welche entsprechend Fig. 1 auf dem Führungskragen 2a der Kalotte 2 aufliegt.
Die Draufsicht Fig. 4 zeigt die Tastenkappe mit einer beispielshaften Beschriftung ABC.D.
Der Spannring 6 ist in Fig. 5 im Schnitt dargestellt. In Verbindung mit Fig. 6 ist ersichtlich, dass hier im Kreis in einem Winkel von 120° drei lappenförmige Spannelemente 6a angeordnet sind.
Die Wirkungsweise des Schalters ist sehr einfach: Die Elastizität der Kalotte 2 bewirkt über deren Führungskragen 2a ein Verbringen der Tastenkappe 1 in ihre obere Endstellung. Damit wird die in ihr gehaltene Führungsbuchse 4 ebenfalls in die Endstellung, d.h. mit ihrem Anschlagflansch 4b bis zum Anschlag 5c des Führungsflansches 5, geführt. - Drückt man mit einem Finger auf die Mulde 1′ der Tastenkappe, so wird die Federwirkung der Kalotte überwunden; der Kontaktring 7a überbrückt den feststehenden Kontakt 10 und öffnet oder schliesst u.a. die Speiseverbindung zur Lichtquelle 9 und bewirkt damit die Beleuchtung der Tastenkappe 1 und der aufgedruckten Bezeichnung ABC.D.
Besonders einfach lassen sich die Tastenkappen 1 durch blosses Abziehen auswechseln.
Bewährt haben sich für die Herstellung der Kalotten insbesondere Silikonelastomere der Typen Silikonkautschuk Q und Polybutadienkautschuk BR (Maag Technik AG, Dübendorf), welche durch an sich bekannte Kompressions- oder Transfer-Pressverfahren ihre Formgebung erfahren.
Die lichtleitende Führungsbuchse 4 besteht aus einem Polycarbonat (Acrylglas) und ist durch Spritzgiessen hergestellt.
Als Materialien für die Tastenkappe 1 und den Spannring 6 haben sich Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere (ABS) bewährt. Die Kontaktringe 7a und 10 sind aus leitendem Silikonkautschuk (Typ KE3801, Maag Technik AG) und mit ihren Trägern aus nichtleitendem Silikonkautschuk (KE 9514) und durch Vulkanisieren verklebt. - Der feststehende Kontaktring 10 kann selbstverständlich auch aus der metallkaschierten Leiterplatte bestehen.
Alle verwendeten Materialien sind handelsüblich und gewährleisten eine wirtschaftliche Herstellung des Drucktastenschalters sowie dessen universellen Einsatz in verschiedensten Fachgebieten und Aufgabenstellungen.

Claims

1. Drucktastenschalter mit einem wasserdichten Gehäuse und einer Innenbeleuchtung zum Aufbau auf einer gedruckten Schaltung, welche mit wenigstens einem feststehenden Kontakt des Schalters und einer Lichtquelle versehen ist, und wobei wenigstens der Träger des beweglichen Kontaktes stösselförmig ausgebildet und zentral im Innern einer einseitig verschlossenen lichtdurchlässigen Buchse mit einem äusseren Führungsflansch längsgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse durch eine flexible, an ihren beiden Enden rohrförmig geöffnete Kalotte (2) mit einem zentralen Führungskragen (2a), welcher die Buchse (4) radial umschliesst, gebildet ist.

2. Drucktastenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem zentralen Führungskragen (2a) eine Tastenkappe (1) aufgesetzt ist, welche formschlüssig auf dem verschlossenen Teil (4′) der Buchse (4) aufliegt und die Buchse (4) randseitig kraftschlüssig umfasst.

3. Drucktastenschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (4) eine Andrehung (4c) aufweist und dass in eine Bohrung (4˝) der Buchse (4) ein Kontaktflansch (7) eingesetzt ist.

4. Drucktastenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kalotte (2) auf einer Montageplatte (3) abstützt und dass an der Kalotte (2) eine Klemm- und Befestigungsnut (2b) vorgesehen ist, welche eine Bohrung (3a) in einer Montageplatte (3) kraftschlüssig umschliesst.

5. Drucktastenschalter nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalotte (2) aus einem Silikonela stomer besteht.

6. Drucktastenschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Silikonelastomer ein Polybutadienkautschuk ist.

7. Drucktastenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (4) aus einem lichtleitenden Material besteht.

8. Drucktastenschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtleitende Material aus Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymeren besteht.

9. Drucktastenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastenkappe (1) aus einem lichtdurchlässigen thermoplastischen Elastomer besteht.

10. Drucktastenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spannring (6) vorgesehen ist, der wenigstens drei lamellenartige Spannelemente (6a) aufweist, welche einen Führungsflansch (5) mit einer Gleitbohrung (5a) zentrieren.

11. Drucktastenschalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsflansch (5) eine konische Gleitbohrung (5a) und eine zentrische Ausnehmung (5b) mit einem Anschlag (5c) aufweist.