EP0510451B1 - Druckknopfbetätigter Schalter - Google Patents

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EP0510451B1
EP0510451B1 EP92106150A EP92106150A EP0510451B1 EP 0510451 B1 EP0510451 B1 EP 0510451B1 EP 92106150 A EP92106150 A EP 92106150A EP 92106150 A EP92106150 A EP 92106150A EP 0510451 B1 EP0510451 B1 EP 0510451B1
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EP
European Patent Office
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contacts
contact carrier
contact carriers
switch according
switch
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EP92106150A
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English (en)
French (fr)
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EP0510451A3 (en
EP0510451A2 (de
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Klaus Runge
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Bodenseewerk Geratetechnik GmbH
Original Assignee
Bodenseewerk Geratetechnik GmbH
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/02—Details
    • H01H13/10—Bases; Stationary contacts mounted thereon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/02—Details
    • H01H13/12—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/02—Details
    • H01H13/26—Snap-action arrangements depending upon deformation of elastic members
    • H01H13/48—Snap-action arrangements depending upon deformation of elastic members using buckling of disc springs

Definitions

  • a large number of push-button operated switches are known in which a movable contact carrier can be moved against a fixed contact carrier in order to bring the contacts arranged on the contact carriers into conductive contact with one another.
  • the movable contact carrier can be supported in a simple manner against one or more return springs, but snap arrangements can also be provided in which during a single opening or closing operation, the energy for the switching is first stored and then released in order to cause the movement of the movable contact carrier or to support it.
  • These snap arrangements can be, for example, compression springs with rockers, leaf springs with a snap effect or disc springs with a snap effect.
  • a push button switch in which a movable contact plate, which is connected to a plunger via an elastic cushion, is movable against two fixed contacts. These parts are arranged in a housing. To close the contact, the plunger is pressed down by a button that spans the housing.
  • the invention has for its object to design push button operated switches of the type defined in such a way that the time-synchronous closing or opening of all contacts with great reliability even then takes place when the push buttons or push buttons that are used to operate the switches are operated without great care, for example eccentrically.
  • Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
  • the reference numeral 1 denotes a switch base and with 2 a switch cap, which can be pushed onto the switch base and is connected to the switch base in the pushed-on position by snap connections, which are not shown in the drawing.
  • 3 with a push button serving to operate the switch is designated.
  • the push button 3 is displaceable in the housing formed from the switch base 1 and the switch cap 2 over a limited path length.
  • a number of light-emitting diodes 4 and 5 are arranged as signal transmitters, which are covered by a translucent or transparent cover plate 6, this cover plate 6 also closing off the interior of the push button 3.
  • the LEDs 4 and 5 can serve to indicate the meaning of the switch, give instructions for its operation or indicate switching states that have been reached.
  • the switch base 1 there is a guide bore 7 around which four circular contacts 9 to 12 are arranged concentrically to the axis thereof on a contact carrier 8.
  • the contact carrier 8 can form a unit with the switch base 1 or it can be placed on the switch base 1, with aids not shown in the drawing for centering the bore guide 7.
  • the Annular contacts 9 to 12 are arranged on the preferably flat upper surface of the contact carrier 8 in a known manner, for example in the manner of a printed circuit. They are connected to contact tongues by means of conductors which are not visible in the drawing and which are arranged inside the switch base 1, of which only two, namely 13 and 14, are clearly visible in the drawing.
  • compression springs are arranged in the switch base 1 on two opposite sides, of which only one, namely 15, can be seen in the drawing.
  • the pushbutton 3 is supported against these compression springs when the switch is assembled, so that the compression springs serve as return springs for the pushbutton.
  • 1 beryllium springs 16, 16A and 17, 17A are arranged on the switch base, which are connected to contact tongues 18, 18A and 19, 19A and which are used for supplying current to the LEDs 4, 5 arranged in the pushbutton 3. It may be appropriate to arrange a larger number of beryllium springs than shown in the drawing.
  • a movable contact carrier is designated, which is circular or annular and is located on a guide pin 21.
  • the guide pin 21 is displaceable in the guide bore 7, so that the movable contact carrier 20 can be brought to bear against the fixed contact carrier 8.
  • the guide pin 21 is supported against the push button 3 or connected to it, so that the guide pin 21 can be moved together with the movable contact carrier 20 by the push button 3 in the longitudinal direction of the guide pin 21.
  • a protective cap 22 serves to protect the contacts located on the contact carriers 8 and 20 against external influences.
  • the switch base is designated by 1.
  • the annular contacts 9 to 12 are located on the fixed contact carrier 8 arranged thereon. Further annular contacts 24 and 25 are arranged on the underside of the movable contact carrier 20 with the inclusion of an elastic intermediate layer 23.
  • the guide pin 21 moves downward, the movable contact carrier 20 follows this movement until the contacts 24, 25 arranged thereon come into conductive contact with the contacts 9 to 12 on the fixed contact carrier 8.
  • the contacts 9 and 10 or 11 and 12 are connected to one another. Even if the movable contact carrier 20 and the fixed contact carrier 8 were not moved absolutely parallel to one another, reliable contacting still takes place due to the circular design of the contacts.
  • a disc spring 26 serving as a snap arrangement is arranged in the switch base 1 and is held by projections 27.
  • the disc spring 26 is supported against the guide pin 21 or it is connected to the guide pin 21 in a pressure and tensile manner at 28.
  • two contacts are not arranged on the movable contact carrier 20, as in FIG. 3, but there are four concentric annular contacts which form the Contacts 9 to 12 correspond to the fixed contact carrier 8.
  • brackets 29 and 30 serve to connect two non-adjacent contacts in the movable contact carrier 20 to each other. When this switch is closed, the contacts 9 and 11 or 10 and 12 of the fixed contact carrier 8 are connected to one another.
  • the movable contact carrier 20 is provided with contacts on both sides, with the interposition of elastic intermediate layers 32.

Landscapes

  • Push-Button Switches (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft druckknopfbetätigte Schalter mit
    • a) gegeneinander beweglichen Kontaktträgern, wobei
    • b) an einem Kontaktträger mindestens ein Kontakt und an einem weiteren Kontaktträger mindestens zwei Kontakte angeordnet sind,
      wie sie z.B. der DE-B-2 247 905 zu entnehmen sind.
    Zugrundeliegender Stand der Technik
  • Es ist eine Vielzahl von druckknopfbetätigten Schaltern bekannt, bei denen ein beweglicher Kontaktträger gegen einen feststehenden Kontaktträger bewegt werden kann, um die auf den Kontaktträgern angeordneten Kontakte miteinander in leitende Berührung zu bringen. Hierbei kann der bewegliche Kontaktträger in einfacher Weise gegen eine oder mehrere Rückstellfedern abgestützt sein, aber es können auch Schnappanordnungen vorgesehen werden, in denen während eines einzigen Öffnungsvorganges oder eines einzigen Schliessvorganges die Energie für das Schalten zuerst gespeichert und dann freigegeben wird, um die Bewegung des beweglichen Kontaktträgers hervorzurufen oder sie zu unterstützen. Bei diesen Schnappanordnungen kann es sich beispielsweise um Druckfedern mit Wippen, um Blattfedern mit Schnappeffekt oder um Scheibenfedern mit Schnappeffekt handeln.
  • So ist aus der DE-A-35 05 418 ein Druckknopfschalter bekannt, bei dem eine bewegliche Kontaktplatte, die über ein elastisches Kissen mit einem Stössel verbunden ist, gegen zwei feststehende Kontakte beweglich ist. Diese Teile sind in einem Gehäuse angeordnet. Der Stössel wird zum Schliessen des Kontaktes durch eine, das Gehäuse übergreifende Taste, niedergedrückt. Als Rückstellfeder dient ein im wesentlichen hohlzylindrischer, elastischer Körper, der zwischen dem Gehäuse und der Taste angeordnet ist. Hierbei kann ein Verschieben oder Verkanten des elastischen Körpers nur durch sehr komplizierte und aufwendige Führungsvorrichtungen vermieden werden und eine völlig sichere Parallelführung der Kontaktflächen ist nicht gewährleistet.
  • Weiterhin ist aus der DE-OS 32 12 937 ein Druckknopfschalter mit einem Kontaktträger bekannt, auf dem ein kreischeibenförmiger Kontakt angeordnet ist, der konzentrisch zum Schaltstift verläuft. Der Schaltstift wird bei Betätigung des Druckknopfschalters durch eine Dreh- und Schaltvorrichtung um seine Achse gedreht, jedoch sind auch hier Massnahmen, durch die ein Verkanten des Schaltstiftes mit Sicherheit verhindert würde nicht vorgesehen, so dass eine völlig sichere Kontaktgabe auch hier nicht gewährleistet ist.
  • Schliesslich ist aus der DE-AS 22 47 905 eine Tastenschalteranordnung bekannt, bei der kreisringförmige Kontakte auf einer feststehenden Kontaktplatte angeordnet sind. Die beweglichen Kontakte sind an Kontaktplatten angeordnet, die wiederum durch einfache zylindrische Betätigungsstifte bewegt werden, so dass auch hier ein Verkanten durchaus möglich und eine sichere Kontaktgabe nicht völlig gewährleistet ist.
  • Wenn mit diesen Schaltern zwei oder mehr Stromkreise geschaltet werden sollen, ist es meist wünschenswert, oft aber unabdingbar, dass mit Sicherheit alle Stromkreise, und zwar gleichzeitig, geöffnet bzw. geschlossen werden, auch wenn der Druckknopf bzw. die Drucktaste, die zur Schalterbetätigung dient, nicht sorgfältig und genau zentrisch beaufschlagt wurde. Eine derart sorgfältige Betätigung ist keineswegs immer gewährleistet, besonders dann nicht, wenn mehrere Schalter hintereinander innerhalb eines kurzen Zeitraumes betätigt werden müssen, dann nicht, wenn mit mehreren Fingern mehrere Schalter gleichzeitig betätigt werden und erst recht dann nicht, wenn die Schalter und die Bedienperson sich in einem Verkehrsmittel befinden, in dem sie Beschleunigungskräften oder Erschütterungen ausgesetzt sind wie dies beispielsweise in einem Flugzeug der Fall ist. In solchen Anwendungsfällen können Störungen der Kontaktgabe ausserordentlich schwerwiegende Folgen haben.
    • Aufgabe der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, druckknopfbetätigte Schalter der eingangs definierten Art so auszubilden, dass das zeitsynchrone Schliessen bzw. Öffnen sämtlicher Kontakte mit grosser Zuverlässigkeit auch dann erfolgt, wenn die Druckknöpfe bzw. Drucktasten, die zur Betätigung der Schalter dienen ohne grosse Sorgfalt, beispielsweise exzentrisch, betätigt werden.
  • Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe bei einem Schalter der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass
    • c) auf allen Kontaktträgern kreisscheibenförmige bzw. kreisringsförmige Kontakte angeordnet sind, die
    • d) konzentrisch zu in den Kontaktträgern angeordneten Führungsstiften bzw. Führungsbohrungen verlaufen.
  • Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die Zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
    • Fig. 1
    ist in Form einer Explosionszeichnung eine vereinfachte perspektivische Darstellung eines Schalters an dem die Erfindung ausgeführt ist.
    Fig. 2
    ist ein vergrösserter Ausschnitt aus Fig. 1.
    Fig. 3
    zeigt, vereinfacht, einen Schnitt durch die Kontaktträger eines Schalters mit darauf angeordneten Kontakten,
    Fig. 4
    zeigt eine Anordnung gemäss Fig. 3, jedoch mit abweichenden Verbindungen der im beweglichen Kontaktträger angeordneten Kontakte und
    Fig. 5
    zeigt in ähnlicher Darstellung wie in Fig. 3 und 4 Einzelheiten eines Schalters, bei dem ein beweglicher Kontaktträger zwischen zwei feststehenden Kontaktträgern angeordnet ist.
    Bevorzugte Ausführungen der Erfindung
  • In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 ein Schaltersockel bezeichnet und mit 2 eine Schalterkappe, die sich auf den Schaltersockel aufschieben lässt und in der aufgeschobenen Stellung durch Schnappverbindungen, die in der Zeichnung nicht erkennbar sind, mit dem Schaltersockel verbunden ist. Mit 3 ist eine zum Betätigen des Schalters dienende Drucktaste bezeichnet. Die Drucktaste 3 ist in dem aus dem Schaltersockel 1 und der Schalterkappe 2 gebildeten Gehäuse auf einer begrenzten Weglänge verschiebbar. In der Drucktaste 3 sind als Signalgeber eine Anzahl von Leuchtdioden 4 und 5 angeordnet, die durch eine durchscheinende oder durchsichtige Abdeckplatte 6 abgedeckt sind, wobei diese Abdeckplatte 6 zugleich den Innenraum der Drucktaste 3 abschliesst. Die Leuchtdioden 4 und 5 können zu Hinweisen auf die Bedeutung des Schalters dienen, Anweisungen zu dessen Betätigung geben oder erreichte Schaltzustände anzeigen.
  • Im Schaltersockel 1 befindet sich eine Führungsbohrung 7 um die herum und konzentrisch zu deren Achse auf einem Kontaktträger 8 vier kreisringförmige Kontakte 9 bis 12 angeordnet sind. Der Kontaktträger 8 kann mit dem Schaltersockel 1 eine Einheit bilden oder er kann auf den Schaltersockel 1 aufgelegt sein, wobei in der Zeichnung nicht dargestellte Hilfsmittel zu seiner Zentrierung gegenüber der Bohrungsführung 7 vorhanden sind. Die kreisringförmigen Kontakte 9 bis 12 sind auf der vorzugsweise ebenen oberen Fläche des Kontaktträgers 8 in bekannter Weise, z.B. nach Art einer gedruckten Schaltung, fest angeordnet. Sie sind durch innerhalb des Schaltersockels 1 angeordnete, in der Zeichnung nicht erkennbare Leiter, mit Kontaktzungen verbunden, von denen in der Zeichnung nur zwei Stück, nämlich 13 und 14 deutlich erkennbar sind.
  • Weiterhin sind im Schaltersockel 1 auf zwei gegenüberliegenden Seiten Druckfedern angeordnet, von denen nur eine, nämlich 15, in der Zeichnung erkennbar ist. Gegen diese Druckfedern stützt sich bei zusammengebautem Schalter die Drucktaste 3 ab, so dass die Druckfedern als Rückstellfedern für die Drucktaste dienen. Ausserdem sind am Schaltersockel 1 Berylliumfedern 16, 16A und 17, 17A angeordnet, die mit Kontaktzungen 18, 18A und 19, 19A verbunden sind und die zur Stromzuleitung zu den in der Drucktaste 3 angeordneten Leuchtdioden 4, 5 dienen. Es kann zweckmässig sein, eine grössere Anzahl von Berylliumfedern als in der Zeichnung dargestellt, anzuordnen.
  • Mit 20 ist in der Zeichnung ein beweglicher Kontaktträger bezeichnet, der kreis- bzw. kreisringförmig ausgebildet ist und sich auf einem Führungsstift 21 befindet. Der Führungsstift 21 ist in der Führungsbohrung 7 verschiebbar, so dass der bewegliche Kontaktträger 20 gegen den feststehenden Kontaktträger 8 zur Anlage gebracht werden kann. Auf der in den Fig. 1 und 2 nicht erkennbaren Unterseite des beweglichen Kontaktträgers 20 befinden sich konzentrisch zum Führungsstift 21 angeordnet, weitere kreisringförmige Kontakte, die in den Fig. 3 und 4 näher dargestellt sind. Der Führungsstift 21 ist im Inneren der Drucktaste 3 gegen diese abgestützt oder mit ihr verbunden, so dass der Führungsstift 21 zusammen mit dem beweglichen Kontaktträger 20 durch die Drucktaste 3 in Längsrichtung des Führungsstiftes 21 bewegt werden kann. Zum Schutz der auf den Kontaktträgern 8 und 20 befindlichen Kontakte gegen äussere Einwirkungen dient eine Schutzkappe 22.
  • In der Schnittdarstellung der Fig. 3 ist der Schaltersockel mit 1 bezeichnet. Auf dem darauf angeordnetnen feststehenden Kontaktträger 8 befinden sich die kreisringförmigen Kontakte 9 bis 12. Auf der Unterseite des beweglichen Kontaktträgers 20 sind unter Einschaltung einer elastischen Zwischenlage 23 weitere kreisringförmige Kontakte 24 und 25 angeordnet. Bei einer Abwärtsbewegung des Führungsstiftes 21 folgt der beweglichen Kontaktträger 20 dieser Bewegung bis die an ihm angeordneten Kontakte 24, 25 mit den Kontakten 9 bis 12 am feststehenden Kontaktträger 8 in leitende Berührung kommen. Hierdurch werden die Kontakte 9 und 10 bzw. 11 und 12 miteinander verbunden. Selbst wenn der bewegliche Kontaktträger 20 und der feststehende Kontaktträger 8 nicht absolut parallel zueinander bewegt würden, findet infolge der kreisringförmigen Ausbildung der Kontakte dennoch eine sichere Kontaktgabe statt.
  • Wie ebenfalls aus Fig. 3 erkennbar, ist im Schaltersockel 1 eine als Schnappanordnung dienende Scheibenfeder 26 angeordnet, die durch Vorsprünge 27 gehalten ist. Die Scheibenfeder 26 stützt sich gegen den Führungsstift 21 ab oder sie ist bei 28 mit dem Führungsstift 21 druck- und zugfest verbunden.
  • Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform sind am beweglichen Kontaktträger 20, nicht wie in Fig. 3 zwei Kontakte angeordnet, sondern es befinden sich dort vier konzentrischen kreisringförmige Kontakte, die den Kontakten 9 bis 12 auf dem festen Kontaktträger 8 entsprechen. Hier dienen Bügel 29 und 30 dazu, jeweils zwei nicht benachbarte Kontakte im beweglichen Kontaktträger 20 miteinander zu verbinden. Bei Schliessen dieses Schalters werden die Kontakte 9 und 11 bzw. 10 und 12 des feststehenden Kontaktträgers 8 miteinander verbunden.
  • Bei der Ausführungsform gemäass Fig. 5 ist der bewegliche Kontaktträger 20 beidseitig, unter Zwischenschaltung von elastischen Zwischenlagen 32, mit Kontakten versehen. Ausserdem befindet sich oberhalt des beweglichen Kontaktträgers 20 ein weiterer feststehender Kontaktträger 31, so dass wechselweise die unteren Kontakte des beweglichen Kontaktträgers 20 mit denen des unteren feststehenden Kontaktträgers 8 in Berührung kommen oder die oberen Kontakte des beweglichen Kontaktträgers 20 mit denen des oberen feststehenden Kontaktträgers 31.

Claims (8)

  1. Druckknopfbetätigter Schalter mit
    a) gegeneinder bewegbaren Kontaktträgern (8, 20, 31) wobei
    b) an einem Kontaktträger (20) mindestens ein Kontakt und an einem weiteren Kontaktträger (8) mindestens zwei Kontakte angeordnet sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    c) auf allen Kontaktträgern (8, 20, 31) kreisscheibenförmige oder kreisringförmige Kontakte (9 bis 12, 24, 25) angeordnet sind, die
    d) konzentrisch zu in den Kontaktträgern (8, 20, 31) angeordneten Führungsstiften (21) und Führungsbohrungen (7) verlaufen.
  2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Kontaktträger (20) mit Führungsstiften (21) und die feststehenden Kontaktträger (8, 31) mit Führungsbohrungen (7) versehen sind.
  3. Schalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstifte (21) sich durch die beweglichen Kontaktträger (20) hindurch erstrecken.
  4. Schalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstifte (21) gegen als Schnappvorrichtungen dienende Scheibenfedern (26) abgestützt sind.
  5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstifte (21) mit den Scheibenfedern (26) druck- und zugfest verbunden sind.
  6. Schalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Kontaktträger (20) zwischen je zwei feststehenden Kontaktträgern (8, 31) angeordnet und beidseitig mit Kontakten versehen sind.
  7. Schalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Kontaktträger (20) als Kreisscheiben ausgebildet sind.
  8. Schalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die feststehenden Kontaktträger (8, 31) als Kreisscheiben ausgebildet sind.
EP92106150A 1991-04-23 1992-04-09 Druckknopfbetätigter Schalter Expired - Lifetime EP0510451B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4113180 1991-04-23
DE4113180A DE4113180C1 (de) 1991-04-23 1991-04-23

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0510451A2 EP0510451A2 (de) 1992-10-28
EP0510451A3 EP0510451A3 (en) 1993-01-07
EP0510451B1 true EP0510451B1 (de) 1995-07-05

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ID=6430149

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EP92106150A Expired - Lifetime EP0510451B1 (de) 1991-04-23 1992-04-09 Druckknopfbetätigter Schalter

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US (1) US5552571A (de)
EP (1) EP0510451B1 (de)
DE (2) DE4113180C1 (de)
ES (1) ES2077277T3 (de)

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