EP3734629B1

EP3734629B1 - Switching device

Info

Publication number: EP3734629B1
Application number: EP19172270.1A
Authority: EP
Inventors: Peter GLÜCK; Albert Wasmeier; Rudolf Bieg
Original assignee: Rafi GmbH and Co KG
Current assignee: Rafi GmbH and Co KG
Priority date: 2019-05-02
Filing date: 2019-05-02
Publication date: 2023-06-07
Anticipated expiration: 2039-05-02
Also published as: EP3734629A1; ES2951583T3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalt-Vorrichtung als Schnittstelle für eine elektrisch betriebene Werkzeugmaschine oder ein sonstiges elektrisches Gerät und einem Menschen zur Umwandlung einer mechanischen Zustellbewegung in ein elektrisches Schaltsignal nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a switching device as an interface for an electrically operated machine tool or other electrical device and a human for converting a mechanical infeed movement into an electrical switching signal according to the preamble of patent claim 1.

Solche Schaltvorrichtungen haben sich in der Vergangenheit als Schnittstelle zwischen Menschen und elektrisch betriebenen Geräten bzw. Werkzeugmaschinen bewährt, da diese zuverlässig Steuersignale generieren, wenn eine mechanische Zustellbewegung auf diese erfolgt. Der konstruktive Aufbau und die Funktionsweise solcher Schaltvorrichtungen können beispielsweise aus der EP 1 750 291 B1 entnommen werden. Die Schaltvorrichtungen bestehen dabei aus einem Gehäuse, in dem eine Leiterplatte mit Kontakt- oder Leiterbahnen vorhanden ist. In dem Gehäuse sind eine oder mehrere Aussparungen eingearbeitet sind. In der jeweiligen Aussparung ist eine Schnappscheibe aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff eingesetzt, die unter Vorspannung steht. Solche Schnappscheiben sind insbesondere domförmig nach außen gewölbt, so dass die Schnappscheiben aus der von der Gehäuseoberfläche gebildeten Ebene überstehen und folglich von außen frei zugänglich sind und folglich mechanisch betätigt werden können. Die nach außen abstehenden Konturen der Schnappscheiben können mittels Schaltmatten oder sonstigen Betätigungselementen abgedeckt sein. Somit ist die Kontur der Schaltoberfläche sowohl fühlbar als auch visuell erkennbar.Such switching devices have proven themselves in the past as an interface between people and electrically operated devices or machine tools, since they reliably generate control signals when a mechanical infeed movement occurs on them. The structural design and operation of such switching devices can, for example, from EP 1 750 291 B1 be removed. The switching devices consist of a housing in which a printed circuit board with contact or conductor tracks is present. One or more recesses are incorporated into the housing. A snap-action disk made of an electrically conductive material, which is under prestress, is inserted into the respective recess. Such snap-action disks are in particular curved outwards in the shape of a dome, so that the snap-action disks protrude from the plane formed by the housing surface and are consequently freely accessible from the outside and can consequently be actuated mechanically. The outwardly protruding contours of the snap disks can be covered by safety mats or other actuating elements. Thus, the contour of the switch surface is both tactile and visually recognizable.

Die Schnappscheibe bzw. der darüber liegende Betätigungshebel bilden demnach eine Schaltfläche. Jeder Schaltfläche kann dabei eine bestimmte Steuerfunktion zugewiesen sein, die mittels entsprechend ausgestalteter Symbolik oder Beschriftung für den jeweiligen Menschen als Benutzer erkennbar ist.The snap-action disk or the actuating lever lying above it therefore form a button. Each button can be assigned a specific control function, which is recognizable to the respective person as the user by means of appropriately designed symbols or inscriptions.

Im Inneren des Gehäuses ist eine Leiterplatte angeordnet, die zwei Schaltkontakte aufweist. Diese Schaltkontakte stehen üblicherweise aus der von der Leiterplatte gebildeten Ebene in Richtung der Schnappscheiben über. Sobald die Schnappscheibe durch eine entsprechend auf diese einwirkende mechanische Zustellkraft in Richtung der Leiterplatte durchgebogen ist, überbrückt die Unterseite der Schnappscheibe den Abstand zwischen den beiden Schaltkontakten der Leiterplatte. Somit entsteht ein elektrischer Kurzschluss, durch den ein elektrisches Schaltsignal generiert und zur Steuerung an eine Werkzeugmaschine oder ein sonstiges elektrisches Gerät weitergeleitet ist. Die Schaltkontakte sind demnach im Bereich der maximalen Auswölbung der Schnappscheibe angeordnet und verlaufen unmittelbar fluchtend unterhalb der Wölbung der Schnappscheibe. Sobald die manuelle Zustellkraft auf die Schnappscheibe nicht mehr einwirkt, springt die Schnappscheibe in ihre Ausgangsposition aufgrund der in ihr gespeicherten Vorspannkraft zurück.Inside the housing there is a printed circuit board which has two switching contacts. These switching contacts usually protrude from the plane formed by the printed circuit board in the direction of the snap disks. As soon as the snap-action disc is bent in the direction of the printed circuit board by a corresponding mechanical feed force acting on it, the underside of the snap-action disc bridges the distance between the two switching contacts of the printed circuit board. This results in an electrical short circuit, which generates an electrical switching signal and forwards it to a machine tool or other electrical device for control. The switching contacts are therefore arranged in the area of the maximum bulge of the snap-action disk and run directly aligned below the bulge of the snap-action disk. As soon as the manual feed force is no longer acting on the snap-action disc, the snap-action disc springs back into its starting position due to the preload force stored in it.

Als nachteilig bei diesem konstruktiven Aufbau hat sich herausgestellt, dass eine Schnappscheibe ausschließlich ein elektrisches Schaltsignal erzeugen kann, denn die Schnappscheibe überbrückt entweder den Abstand zwischen den beiden Schaltkontakten und erzeugt dadurch das Schaltsignal oder die Schnappscheibe ist von den beiden Schaltkontakten abgehoben bzw. beabstandet, so dass dieser elektrische Kontakt geöffnet ist.A disadvantage of this structural design has been found to be that a snap-action disc can only generate an electrical switching signal, because the snap-action disc either bridges the distance between the two switching contacts and thereby generates the switching signal, or the snap-action disc is lifted or spaced apart from the two switching contacts that this electrical contact is open.

Die DE 2531841 A1 offenbart einen Schnappschalter mit einem elastischen Blech, das bei Druckbeanspruchung durch ein Betätigungsglied aus einer stabilen Lage in eine metastabile Lage umschnappt und dadurch Kontakte schließt oder öffnet. Im unbetätigten Zustand sind außenliegende Leiter elektrisch verbunden, wohingegen in betätigtem Zustand einer der außenliegenden Leiter mit einem weiteren, innenliegenden Leiter elektrisch verbunden ist. Da einer der außenliegenden Leiter sowohl im unbetätigten als auch im betätigten Zustand Teil eines geschlossenen Stromkreises ist, erfolgt keine komplette Trennung der Stromkreise.The DE 2531841 A1 discloses a snap-action switch with an elastic sheet, which snaps over from a stable position to a metastable position when subjected to compressive stress by an actuating member, thereby closing or opening contacts. In the unactuated state, outer conductors are electrically connected, whereas in the actuated state one of the outer conductors is electrically connected to another, inner conductor. Since one of the outer conductors is part of a closed circuit both in the unactuated and in the actuated state, there is no complete separation of the circuits.

Die US 2011/233037 A1 offenbart eine Schaltvorrichtung mit einer elastischen Betätigungsscheibe, die von einem unbetätigten Zustand in einen betätigten Zustand überführbar ist. Im unbetätigten Zustand werden stromleitende Kontaktringe über die Betätigungsscheibe elektrisch verbunden und der Stromkreis geschlossen, indem die Enden der Betätigungsscheibe auf dem äußeren Kontaktring und radial nach innen versetzte Stützbeine an der Unterseite der Betätigungsscheibe auf dem inneren Kontaktring aufliegen. Im niedergedrückten, betätigten Zustand sind die Enden der Betätigungsscheibe von dem äußeren Kontaktring abgehoben, so dass der Stromkreis unterbrochen ist. Die Stützbeine an der Unterseite der Betätigungsscheibe haben sowohl die Funktion eines stromleitenden Elements als auch die Funktion eines Widerlagers.The U.S. 2011/233037 A1 discloses a switching device with an elastic actuating disc which can be converted from an unactuated state to an actuated state. In the non-actuated state, conductive contact rings are electrically connected via the actuating disk and the circuit is closed by the ends of the actuating disk resting on the outer contact ring and radially inwardly offset support legs on the underside of the actuating disk resting on the inner contact ring. In the depressed, actuated condition, the ends of the actuating disc are lifted away from the outer contact ring, breaking the circuit. The support legs on the underside of the actuating disk have both the function of a current-conducting element and the function of an abutment.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schalt-Vorrichtung der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, dass mittels einer Schnappscheibe mindestens zwei elektrische Steuersignale generierbar sind.The invention is therefore based on the object of further developing a switching device of the type mentioned at the outset in such a way that at least two electrical control signals can be generated by means of a snap-action disc.

Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Patentanspruch 1 gelöst.This object is solved by the features of the characterizing part of patent claim 1.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous developments of the invention result from the dependent claims.

Dadurch, dass vier der vorhandenen Leiterbahnen räumlich voneinander getrennt und paarweise zusammengeschaltet sind und jedes Paar der Leiterbahnen einen Schaltkreis bilden, dass senkrecht zu den vier Leiterbahnen zwei zueinander beabstandete Stutzkörper vorgesehen sind, die in einer Ebene angeordnet sind, die zwischen den vier Leiterbahnen und der Schnappscheibe verläuft, und dass die Schnappscheibe während der Zustellbewegung von dem Stützkörper nach Art einer Wippe abgestützt ist, derart, dass der außenseitig zu dem Stützkörpern verlaufende Bereich der Schnappscheibe von der ersten und zweiten Leiterbahn abgehoben ist und gleichzeitig die Schnappscheibe auf den inneren dritten und vierten Leiterbahnen aufliegt und mit diesen elektrisch verbunden ist, ist erreicht, dass die Schnappscheibe sowohl in ihrer Ausgangsposition als auch in ihrer durchgedrückten Schnappposition jeweils verschiedene Leiterbahnen berührt und kurzschließt. Dieser jeweilige Kurzschluss kann durch eine Steuereinrichtung erkannt und in ein elektrisches Schaltsignal umgewandelt werden. Unbetätigt liegt somit eine elektrische Kontaktierung der äußeren Leiterbahnen mit den jeweils in den Eckbereichen der Schnappscheibe befindlichen Beinchen vor, wohingegen bei der Betätigung der Schnappscheibe durch Abheben der Beinchen von den äußeren Leiterbahnen diese Kontaktierung sich öffnet, während sich der Kontakt durch das Durchschwingen der Schnappscheibe auf die mittleren Leiterbahnen schließt und somit die zwei mittleren Leiterbahnen über deren Trennung im Zentrum hinweg kurzschließt.Due to the fact that four of the existing conductor tracks are spatially separated from one another and connected in pairs and each pair of conductor tracks form a circuit, that two supporting bodies are provided perpendicular to the four conductor tracks, which are spaced apart from one another and are arranged in a plane between the four conductor tracks and the snap-action disk runs, and that the snap-action disk is supported by the support body in the manner of a seesaw during the infeed movement, such that the area of the snap-action disk running on the outside to the support bodies is lifted off the first and second conductor track and at the same time the snap-action disk is lifted onto the inner third and fourth rests conductor tracks and is electrically connected to them, it is achieved that the snap-action disk touches and short-circuits different conductor tracks both in its initial position and in its pushed-through snap position. This respective short circuit can be detected by a control device and converted into an electrical switching signal. When not actuated, there is therefore electrical contact between the outer conductor tracks and the legs located in the corner areas of the snap-action disc, whereas when the snap-action disc is actuated by lifting the legs from the outer conductor tracks, this contact opens, while the contact opens due to the snap-action disc swinging through closes the middle traces and thus shorts the two middle traces across their separation in the center.

Wenn nämlich die Leiterplatte aus vier räumlich voneinander getrennten Leiterbahnen besteht, die die entsprechende Anordnung von Schaltkontakten aufweisen und wenn zwischen den Schaltkontakten der ersten, zweiten und der dritten oder vierten Leiterbahnen und zwischen dem Zentrum des Gehäuses und dem Gehäuserand rechtwinklig zu den Leiterbahnen Stützkörper angeordnet sind, auf denen die Schnappscheibe nach Art einer Wippe aufliegt, dann heben sich entweder die Randbereiche der Schnappscheibe beim Durchdrücken von den jeweiligen äußeren Leiterbahnen ab und die beiden im Zentrum vorgesehenen Schaltkontakten werden durch die Schnappscheibe kurzgeschlossen oder die Schnappscheibe schließt im unbetätigten Zustand die äußeren Leiterbahnen kurz, da diese auf den jeweiligen Leiterbahnen aufliegt, so dass jede Schnappscheibe dadurch zwei unterschiedliche Schaltsignale erzeugt.Namely, if the printed circuit board consists of four spatially separated conductor tracks which have the corresponding arrangement of switching contacts and if support bodies are arranged between the switching contacts of the first, second and the third or fourth conductor tracks and between the center of the housing and the edge of the housing at right angles to the conductor tracks , on which the snap-action disc rests like a seesaw, then either the edge areas of the snap-action disc lift off the respective outer conductor tracks when pushed through and the two switching contacts provided in the center are short-circuited by the snap-action disc or the snap-action disc short-circuits the outer conductor tracks when not actuated , since these on the respective Traces rests, so that each snap-action disc thereby generates two different switching signals.

Die derart definierte Bewegung der Schnappscheibe, insbesondere deren Eckbereiche beim Herunterdrücken der Auswölbung der Schnappscheibe in Richtung der beiden mittleren Leiterbahnen führt zu zwei unterschiedlichen Schaltsituationen, denen jeweils ein unterschiedliches Schaltsignal zugeordnet werden kann.The movement of the snap-action disk defined in this way, in particular its corner areas when the bulge of the snap-action disk is pressed down in the direction of the two central conductor tracks, leads to two different switching situations, to which a different switching signal can be assigned in each case.

Es ist besonders vorteilhaft, die Leiterplatte und deren vier Leiterbahnen als Stanzgitter aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff herzustellen und dieses Stanzgitter nachfolgend mittels eines elektrisch isolierenden wirkenden Werkstoffes, beispielsweise Kunststoff, zu umspritzen oder zu ummanteln. Dabei ist darauf zu achten, dass Bereiche der Leiterbahnen, die der nachfolgend eingebauten Schnappscheiben zugewandt sind, von dem isolierenden wirkenden Werkstoff nicht abgedeckt, sondern vielmehr frei zugänglich sind. Diese frei zugänglichen Bereiche der Leiterbahnen dienen nämlich als Schaltkontakte für die Schnappscheiben und zur Erzeugung der jeweiligen Kurzschlüsse. Das derart umspritzte Stanzgitter kann kostengünstig und präzise hergestellt sein, denn durch dessen Umspritzung entsteht das Gehäuse und die zur Aufnahme der Schnappscheiben erforderliche Aufnahmeöffnung, in die die jeweilige Schnappscheibe eingesetzt und lageorientiert arretiert ist.It is particularly advantageous to produce the printed circuit board and its four conductor tracks as a pressed screen from an electrically conductive material and then to encapsulate or encapsulate this pressed screen by means of an electrically insulating material, for example plastic. It is important to ensure that areas of the conductor tracks that face the subsequently installed snap disks are not covered by the insulating material, but rather are freely accessible. This is because these freely accessible areas of the conductor tracks serve as switching contacts for the snap-action disks and for generating the respective short circuits. The stamped grid overmoulded in this way can be manufactured cost-effectively and precisely, because its overmoulding creates the housing and the receiving opening required for receiving the snap-action disks, into which the respective snap-action disk is inserted and locked in a position-oriented manner.

In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel dargestellt, das nachfolgend näher erläutert ist. Im Einzelnen zeigt:

Figur 1: eine Schalt-Vorrichtung bestehend aus einem Gehäuse, in dem eine im Wesentlichen rechteckförmige Aussparung eingearbeitet ist, aus einer in der Aussparung angeordneten Schnappscheibe und aus vier räumlich voneinander beabstandeten Leiterbahnen, in perspektivischer Ansicht,
Figur 2: eine Draufsicht auf die Schalt-Vorrichtung der Figur 1 mit zwei parallel und senkrecht zu den vier Leiterbahnen verlaufenden Stützkörpern, die an dem Gehäuse angeformt sind und die zwischen den Leiterbahnen und der Schnappscheibe verlaufen,
Figur 3a: die Schalt-Vorrichtung gemäß Figur 1 im Schnitt parallel und im Bereich der mittleren Leiterbahnen im unbetätigten Zustand und,
Figur 3b: die Schalt-Vorrichtung gemäß Figur 3a im betätigten Zustand und
Figur 4: ein Herstellungsverfahren für die als Stanzgitter ausgestalteten Leiterbahnen und deren Gehäuse für eine Vorrichtung gemäß den vorgenannten Figuren.

In the drawing, an embodiment of the invention is shown, which is explained in more detail below. In detail shows:

figure 1: a switching device consisting of a housing in which an essentially rectangular recess is incorporated, a snap-action disc arranged in the recess and four conductor tracks spatially spaced apart from one another, in a perspective view,
figure 2: a plan view of the switching device figure 1 with two support bodies running parallel and perpendicular to the four conductor tracks are formed on the housing and run between the conductor tracks and the snap disk,
Figure 3a: the switching device according to figure 1 parallel in section and in the area of the central conductor tracks in the non-actuated state and,
Figure 3b: the switching device according to Figure 3a in the actuated state and
figure 4: a manufacturing method for the conductor tracks designed as a stamped grid and their housing for a device according to the aforementioned figures.

In den Figuren 1 und 2 ist eine Schalt-Vorrichtung 1 als Schnittstelle für eine elektrisch betriebene und nicht dargestellte Werkzeugmaschine oder ein sonstiges elektrisches Gerät und einem Menschen zur Umwandlung einer mechanischen Zustellbewegung 2 in ein elektrisches Schaltsignal zu entnehmen. Die Vorrichtung 1 besteht dabei aus einem Gehäuse 3 und einer in dieses eingearbeitete im wesentlichen rechteckförmigen Aussparung 4. In der Aussparung 4 ist ein axial beweglich an dieser gelagerter Betätigungselement 5 angebracht.In the figures 1 and 2 a switching device 1 can be seen as an interface for an electrically operated machine tool (not shown) or other electrical device and a human for converting a mechanical infeed movement 2 into an electrical switching signal. The device 1 consists of a housing 3 and an essentially rectangular recess 4 worked into this.

Zwischen dem Betätigungselement 5 und der geschlossenen unteren Seite des Gehäuses 3 ist eine Schnappscheibe 9 angeordnet, die aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff hergestellt ist. Die Schnappscheibe 9 weist eine domförmige Auswölbung auf, die in Richtung des Betätigungselementes 5 ausgestaltet ist und mit diesem wie nachfolgend näher erläutert zusammenwirkt. Die Schnappscheibe 9 weist im Außenbereich domartig ausgestaltete Beinchen auf. Die Auswölbung der Schnappscheibe 9 überragt den Außenbereich bzw. die Beinchen.A snap-action disc 9 made of an electrically conductive material is arranged between the actuating element 5 and the closed lower side of the housing 3 . The snap disk 9 has a dome-shaped bulge, which is designed in the direction of the actuating element 5 and interacts with it as explained in more detail below. The snap-action disk 9 has legs designed like a dome in the outside area. The bulge of the snap disk 9 protrudes beyond the outside area or the legs.

Insbesondere aus Figur 2 ist ersichtlich, dass das Gehäuse 4 vier Leiterbahnen 21, 22, 23 sowie 24 abstützt. Die beiden äußeren ersten und zweiten Leiterbahnen 21 und 22 verlaufen dabei sowohl parallel zueinander als auch parallel zu den beiden gegenüberliegenden Wänden der Aussparung 4. Im unbetätigten Zustand liegt die Schnappscheibe 9 in den Eckbereichen 15 mit Ihren Beinchen auf den äußeren Leiterbahnen 21, 22 auf und bildet somit mit den äußeren zwei Leiterbahnen 21 und 22 einen geschlossenen elektrischen Kontakt, der als erster elektrischer Schaltkreis definiert ist.In particular from figure 2 It can be seen that the housing 4 supports four conductor tracks 21, 22, 23 and 24. The two outer first and second conductor tracks 21 and 22 run both parallel to one another and parallel to the two opposite walls of the recess 4. In the non-actuated state, the snap-action disc 9 rests in the corner areas 15 with its legs on the outer conductor tracks 21, 22 and thus forms with the outer two conductor tracks 21 and 22 a closed electrical contact defined as the first electrical circuit.

Die Leiterbahnen 21, 22, 23 und 24 liegen in einer gemeinsamen Ebene.The conductor tracks 21, 22, 23 and 24 lie in a common plane.

Zwischen den beiden äußeren Leiterbahnen 21 und 22 sind die beiden innenliegenden und räumlich voneinander getrennten dritten und vierten Leiterbahnen 23 und 24 vorgesehen, die im Bereich des Zentrums 6 der Aussparung 4 voneinander beabstandet sind. In dem Bereich des Zentrums 6 weisen die beiden Leiterbahnen 23 und 24 jeweils einen Schaltkontakt 13 auf, die jeweils mit der Schnappscheibe 9 zusammenwirken, wenn die Auswölbung der Schnappscheibe 9 in Richtung des Zentrums 6 bewegt bzw. gedreht ist. Der Abstand zwischen den beiden Schaltkontakten 13 wird folglich durch die Schnappscheibe 9 überbrückt und es entsteht ein Kurzschluss. Dieser Schaltzustand ist als zweiter Schaltkreis definiert.Provided between the two outer conductor tracks 21 and 22 are the two inner third and fourth conductor tracks 23 and 24 which are spatially separate from one another and are spaced apart from one another in the region of the center 6 of the recess 4 . In the area of the center 6, the two conductor tracks 23 and 24 each have a switching contact 13, which each interact with the snap-action disk 9 when the bulge of the snap-action disk 9 is moved or rotated in the direction of the center 6. The distance between the two switching contacts 13 is consequently bridged by the snap disk 9 and a short circuit occurs. This switching state is defined as the second switching circuit.

Senkrecht zu den Leiterbahnen 21, 22, 23 und 24 sind Stützkörper 25 bzw. 26 angeordnet. Die Stützkörper 25 und 26 sind dabei jeweils als Steg ausgebildet, der an der Innenwand der Aussparung 4 angeformt oder befestigt ist. Die Stützkörper 25 und 26 verlaufen senkrecht zu den vier Leiterbahnen 21, 22, 23 und 24. Zudem sind die Stützkörper 25 und 26 zwischen der Schnappscheibe 9 und den Leiterbahnen 21, 22, 23 und 24 angeordnet.Supporting bodies 25 and 26 are arranged perpendicular to the conductor tracks 21, 22, 23 and 24, respectively. The supporting bodies 25 and 26 are each designed as a web which is formed on or fastened to the inner wall of the recess 4 . The support bodies 25 and 26 run perpendicular to the four conductor tracks 21, 22, 23 and 24. In addition, the support bodies 25 and 26 are arranged between the snap-action disc 9 and the conductor tracks 21, 22, 23 and 24.

Aus den Figuren 3a und 3b kann die jeweilige Bewegung der Schnappscheibe 9 in Abhängigkeit von der auf diese einwirkenden manuellen Zustellkräfte entnommen werden. Gemäß Figur 3a befindet sich die Schnappscheibe 9 in ihrer Ausgangsposition und eine manuelle Zustellkraft 2 wirkt auf diese nicht ein. Die Beinchen der Schnappscheibe 9 liegen dabei in den Eckbereichen 15 der Aussparung 4 auf den beiden äußeren ersten und zweiten Leiterbahnen 21 und 22 auf, so dass die jeweilige erste und zweite Leiterbahnen 21 bzw. 22 durch die Schnappscheibe 9 elektrisch kurzgeschlossen sind. Dieser elektrische Schaltzustand kann über eine elektrische Kontaktierung, wie beispielsweise einen Lötanschluss 14, im äußeren Bereich des Gehäuses 4 an den Enden der nach außen geführten Leiterbahnen 21, 22, 23, 24, abgegriffen und an eine nicht dargestellte Steuereinrichtung zur Schaltung eines elektrischen Gerätes weitergeleitet und dort ausgewertet und umgewandelt sein.From the Figures 3a and 3b the respective movement of the snap disk 9 can be taken as a function of the manual feed forces acting on it. According to Figure 3a the snap disk 9 is in its initial position and a manual feed force 2 does not act on it. The legs of the snap-action disc 9 lie in the corner areas 15 of the recess 4 on the two outer first and second conductor tracks 21 and 22 so that the respective first and second conductor tracks 21 and 22 are electrically short-circuited by the snap-action disc 9 . This electrical switching state can be picked up via an electrical contact, such as a soldering connection 14, in the outer area of the housing 4 at the ends of the conductor tracks 21, 22, 23, 24 that lead to the outside and forwarded to a control device (not shown) for switching an electrical device and evaluated and converted there.

Sobald auf die Schnappscheiben 9 oder das von außen zugängliche Betätigungselement 5 eine mechanische Zustellkraft, beispielsweise durch einen menschlichen Finger, einwirkt, ist die Schnappscheibe 9 in Richtung der beiden inneren dritten und vierten Leiterbahnen 23 und 24 durchgebogen. Die Schnappscheibe 9, insbesondere deren maximale Auswölbung, schnappt demnach zwischen den beiden parallel zueinander verlaufenden und zueinander beabstandeten Stützkörpern 25 und 26 in Richtung der Leiterbahnen 23 und 24 durch, taucht also zwischen den Stützkörper 25 und 26 hindurch, und zwar solange, bis die Unterseite der Schnappscheibe 9 auf den beiden Schaltkontakten 13 der inneren Leiterbahnen 23 und 24 aufliegt. Aufgrund der derart erzeugten Durchbiegung der Schnappscheiben 9 sind die beiden Schaltkontakte 13 der inneren Leiterbahnen 23 und 24 elektrisch kurzgeschlossen und gleichzeitig ist die Schnappscheibe 9 in den Eckbereichen 15 von den beiden äußeren Leiterbahnen 21 und 22 abgehoben. Demnach hat sich der Schaltzustand gegenüber der Ausgangssituation nach Figur 3a (erster Schaltkreis) verändert und diese Schaltzustandsveränderung in den zweiten Schaltkreis kann über die elektrische Kontaktierung der mittleren zwei Leiterbahnen 23 und 24 in deren Endbereich außerhalb des Gehäuses 3 auf eine Leiterplatte an die Steuereinrichtung übermittelt werden bzw. von dieser erfasst und ausgewertet sein. Die beiden Stützkörper 25 und 26 bilden demnach eine Dreh- bzw. Auflagefläche für die Schnappscheibe 9, wodurch die Schnappscheibe 9 in ihrer Bewegung in Richtung der beiden inneren Leiterbahnen 23 und 24 nicht behindert ist und gleichzeitig die äußeren Randbereiche der Schnappscheibe 9 in den Eckbereichen 15 von den äußeren Leiterbahnen 21 und 22 abgehoben ist. Eine solche Bewegung kann auch im technischen Sinne als eine Art Wippe angesehen werden.As soon as a mechanical advancing force, for example by a human finger, acts on the snap-action discs 9 or the externally accessible actuating element 5 , the snap-action disc 9 is bent in the direction of the two inner third and fourth conductor tracks 23 and 24 . The snap-action disc 9, in particular its maximum bulge, accordingly snaps through between the two mutually parallel and spaced-apart support bodies 25 and 26 in the direction of the conductor tracks 23 and 24, i.e. emerges between the support bodies 25 and 26 until the underside the snap disk 9 rests on the two switching contacts 13 of the inner conductor tracks 23 and 24 . Due to the deflection of the snap disks 9 generated in this way, the two switching contacts 13 of the inner conductor tracks 23 and 24 are electrically short-circuited and at the same time the snap disk 9 is lifted off the two outer conductor tracks 21 and 22 in the corner areas 15 . Accordingly, the switching state has changed compared to the initial situation Figure 3a (First circuit) changed and this switching state change in the second circuit can be transmitted via the electrical contacting of the middle two conductor tracks 23 and 24 in the end region outside of the housing 3 on a printed circuit board to the control device or be recorded and evaluated by it. The two supporting bodies 25 and 26 accordingly form a rotating or supporting surface for the snap-action disk 9, whereby the movement of the snap-action disk 9 in the direction of the two inner conductor tracks 23 and 24 is not impeded and at the same time the outer edge regions of the snap-action disk 9 in the corner regions 15 is lifted from the outer conductor tracks 21 and 22. Such a movement can also be seen as a kind of see-saw in the technical sense.

Um die elektrische Verbindung zwischen der Schnappscheibe 9 und den jeweiligen Schaltkontakten 12, 13 zu verbessern, kann an der Unterseite der Schnappscheibe 9 in deren Zentralbereich eine entsprechende Anformung in Form einer Wölbung oder Kuppel vorgesehen sein.In order to improve the electrical connection between the snap-action disc 9 and the respective switching contacts 12, 13, a corresponding projection in the form of a bulge or dome can be provided on the underside of the snap-action disc 9 in its central area.

In Figur 4 ist ein besonders kostengünstiges Herstellungsverfahren für die Leiterplatte 10 abgebildet. Die Leiterplatte 10 besteht aus einem Stanzgitter 20 aus elektrisch leitfähigem Material. Folglich sind die vier Leiterbahnen 21, 22, 23 sowie 24 zunächst in einem Formwerkzeug 19 lageorientiert zu positionieren und werden anschließend mittels eines flüssigen Kunststoff-Werkstoffes 18 umspritzt oder ummantelt. Das Formwerkzeug 19 ist dabei derart ausgestaltet, dass zum einen das Gehäuse 3 mit der Aussparung 4 entsteht und zum anderen gewisse Bereiche der Leiterbahnen 21, 22, 23 und 24 von dem elektrisch isolierenden wirkenden Kunststoff 18 nicht abgedeckt, also frei zugänglich sind. Diese derart gebildeten freien Flächen der Leiterbahnen 21, 22, 23 und 24 dienen für die erfindungsgemäße Schalt-Vorrichtung 1 als Schaltflächen 12 und 13, denn die Schnappscheibe 9 liegt im unbetätigtem Zustand auf den Schaltflächen 12 der beiden äußeren Leiterbahnen 21 und 22 - wie vorstehend erläutert - auf und wenn die Schnappscheibe 9 durch die manuelle Zustellkraft 2 in Richtung der beiden inneren Leiterbahnen 23 und 24 bewegt ist, heben die äu-ßeren Bereiche der Schnappscheibe 9 von den Schaltflächen 12 ab und gelangen gleichzeitig in eine elektrische Wirkverbindung mit den Schaltflächen oder Kontakten 13 der beiden inneren Leiterbahnen 23 und 24. Eine solche Auswölbung der Schnappscheibe 9 wird erst durch die beiden vorhandenen Stützkörper 25 und 26 ermöglicht, die eine Art Wippe für die Schnappscheibe 9 bilden.In figure 4 A particularly cost-effective manufacturing method for the printed circuit board 10 is shown. The circuit board 10 consists of a pressed screen 20 made of electrically conductive material. Consequently, the four conductor tracks 21, 22, 23 and 24 are first to be positioned in a mold 19 in a position-oriented manner and are then encapsulated or encapsulated by means of a liquid plastic material 18 . The mold 19 is designed in such a way that on the one hand the housing 3 with the recess 4 is formed and on the other hand certain areas of the conductor tracks 21, 22, 23 and 24 are not covered by the electrically insulating plastic 18, ie are freely accessible. These free surfaces of the conductor tracks 21, 22, 23 and 24 formed in this way serve as buttons 12 and 13 for the switching device 1 according to the invention, because the snap-action disc 9 lies on the buttons 12 of the two outer conductor tracks 21 and 22 in the non-actuated state - as above explained - and when the snap-action disc 9 is moved by the manual feed force 2 in the direction of the two inner conductor tracks 23 and 24, the outer areas of the snap-action disc 9 lift off the buttons 12 and at the same time come into an operative electrical connection with the buttons or Contacts 13 of the two inner conductor tracks 23 and 24 .

Durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren gemäß Figur 4 können gleichzeitig die Stützkörper 25 und 26 hergestellt sein. Die Stützkörper 25 und 26 verlaufen dabei zwischen den jeweiligen Schaltflächen 12 der beiden äußeren Leiterbahnen 21 und 22 sowie den beiden Schaltflächen 13 der inneren Leiterbahnen 23 und 24 und sind etwa gleich weit von den jeweiligen Schaltflächen 12 und 13 beabstandet.By the manufacturing process according to the invention figure 4 the supporting bodies 25 and 26 can be produced at the same time. The support bodies 25 and 26 run between the respective buttons 12 of the two outer conductor tracks 21 and 22 and the two buttons 13 of the inner conductor tracks 23 and 24 and are approximately the same distance from the respective buttons 12 and 13 .

Claims

Device (1) as an interface for an electrically operated machine tool or other electrical device and a person for converting a mechanical feed movement (2) into an electrical switching signal (12), consisting of:
- a housing (3) in which at least one recess (4) is incorporated,

- a snap-action disc (9) which is held so as to be pretensioned in the housing (3) and arranged in the region of the recess (4) and which in the non-actuated state is curved in the direction of the opening of the recess (4) and

- a printed circuit board (10) which is arranged in the housing (3) and is formed from electrically conductive conductor tracks (21, 22, 23, 24), in the actuated state, the snap-action disc (9) entering into electrical operative contact with two conductor tracks (23, 24),
characterized in
that four of the existing conductor tracks (21, 22, 23, 24) are spatially separated from one another and interconnected in pairs, and each pair of the conductor tracks (21, 22, 23, 24) form a circuit,

in that two support bodies (25, 26) spaced apart from one another perpendicularly to the four conductor tracks (21, 22, 23, 24) are provided, which support bodies are arranged in a plane which extend between the four conductor tracks (21, 22, 23, 24) and the snap-action disc (9),

and in that the snap-action disc (9) is supported by the support body (25, 26) in the manner of a rocker during the feed movement in such a way that the region of the snap-action disc (9), which region extends on the outside of the support bodies (25, 26), is lifted off the first and second conductor tracks (21, 22) and at the same time the snap-action disc (9) rests on the inner third and fourth conductor tracks (23, 24) and is electrically connected therewith.
Device according to claim 1,
characterized in
that the first and the second outer conductor track (21, 22) extend in parallel with one another, in that the third and the fourth inner conductor track (23, 24) are arranged in parallel with the first and the second conductor track (21, 22) and are arranged therebetween, in that the third and fourth conductor tracks (23, 24) extend so as to be in alignment with one another, are aligned in the region of the center (6) of the recess (4) and are spatially separated from one another there.
Device according to either claim 1 or claim 2,
characterized in
that the four conductor tracks (21, 22, 23, 24) are arranged in a common plane, and in that in the non-actuated state, the outer periphery of the snap-action disc (9) rests on the first and the second conductor track (21, 22) in the corner regions of the recess (4) on the outer conductor tracks 21 and 22.
Device according to any of the preceding claims,
characterized in
that the support bodies (25, 26) are designed as projections and in that the projections (25, 26) are fastened to or are incorporated on the inner wall of the receiving opening (4) of the housing (3).
Device according to any of the preceding claims,
characterized in
that the snap-action disc (9) is curved outwardly in the shape of a dome and is prestressed against the movement direction by the pressure piece (5).
Device according to any of the preceding claims,
characterized in
that the printed circuit board (10) is produced as a punch grid (20) consisting of the four conductor tracks (21, 22, 23, 24).
Device according to claim 6,
characterized in
that the punch grid (20) is overmolded or sheathed with an electrically insulating material, preferably made of plastics material, in that regions of the conductor tracks (21, 22, 23, 24) are open or freely accessible in the direction of the snap-action disc (9) and in that the freely accessible regions of the conductor tracks (21, 22, 23, 24) are used as switching surfaces (12, 13) for the snap-action disc (9).
Device according to either claim 6 or claim 7,
characterized in
that the support bodies (25, 26) are arranged between the switching surfaces (12, 13) and are equally spaced apart from the switching contacts (12) of the first and second conductor tracks (21, 22) and the switching contacts (13) of the third and fourth conductor tracks (23, 24).