WO2001035430A1

WO2001035430A1 - Drucktaster mit wechslerfunktion

Info

Publication number: WO2001035430A1
Application number: PCT/DE2000/003718
Authority: WO
Inventors: Reinhard Herdegen; Rudolf Zimmermann
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 1999-11-10
Filing date: 2000-10-20
Publication date: 2001-05-17
Also published as: AR026422A1; DE19954098C1

Abstract

Der erfindungsgemässe Drucktaster weist einen entlang der Bewegungsachse (X1) zwischen zwei Schaltpositionen längsschieblichen Stössel (3) auf, auf dem zwischen zwei Federn (4, 5) eine Kontaktscheibe (6) eingespannt ist. Im Schaltergehäuse (1) des Drucktasters sind drei Anschlusskontaktstücke (A1, A2, A3) mit jeweils zwei in Richtung der Bewegungsachse (X1) beabstandet liegenden Kontaktflächen (11, 12) angeordnet, die einen Schliesserkontakt, einen Öffnerkontakt und einen Wurzelkontakt bilden und die in den beiden Schaltpositionen durch die Kontaktscheibe (6) entsprechend elektrisch verbunden sind.

Description

Beschreibung

Drucktaster mit Wechslerfunktion

Die Erfindung bezieht sich auf einen Drucktaster mit Wechs^¬ lerfunktion, der ein Schaltergehäuse aufweist, in dessen Innenraum ein Stößel durch Betätigung in der Bewegungsachse zwischen zwei Schaltpositionen verschieblich ist, mit drei am Boden des Schaltgehäuses feststehenden Anschlußkontakt- stücken, die einen Öffnerkontakt, einen Schließerkontakt und einen Wurzelkontakt bilden, und mit einer durch den Stößel betätigbaren Kontaktscheibe, die in der ersten Schaltposition den Öffnerkontakt mit dem Wurzelkontakt elektrisch verbindet und die in der zweiten Schaltposition den Schließerkontakt mit dem Wurzelkontakt elektrisch verbindet.

Drucktaster mit Wechslerfunktion sind z.B. aus der FR 2 478 366 bekannt. Der Drucktaster weist einen Versorgungskontakt, einen Öffnerkontakt und einen Schließerkontakt auf, durch die in Verbindung mit einer Schaltwippe ein Wechsler realisiert ist. Die Schaltwippe stützt sich auf dem Versorgungskontakt als gemeinsamen Pol bzw. Wurzelkontakt ab. Die Betätigung erfolgt über einen Betätigungsstößel, der mittels zweier Federn mit etwa paralleler Wirklinie auf die bei- den Arme der Schaltwippe wirkt.

Abhängig von der Betätigung des Stößels, der zwischen zwei Stellungen längs verschieblich ist, überwiegt das Drehmoment durch die erste Feder auf den einen Arm oder das durch die zweite Feder bewirkte Gegenmoment auf den anderen Arm, was die Schließer- und Öffnerfunktion zur Folge hat.

Ein gattungsgemäßer Drucktaster der oben genannten Art ist in der EP 0 818 794 AI offenbart, wobei dieser der in der FR 2 478 366 beschriebenen Ausführungsform sehr ähnlich ist. Die Schaltwippe ist hier als Wippscheibe ausgeführt, die in einem isolierten Lager aufliegt und ebenfalls zu beiden Sei- ⁾ > t to i-¹

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Um eine einwandfreie Kontaktgabe zu gewährleisten, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Kontaktscheibe in Bezug auf die Bewegungsachse verdrehsicher mit dem Stößel verbunden ist.

Ist die Kontaktscheibe in Bezug auf die Bewegungsachse längs verschieblich auf dem Stößel gelagert, so läßt sich hiermit ein für den Kontaktandruck erforderlicher Bewegungsausgleich auf einfache Weise erreichen.

Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die Kontaktscheibe zwischen zwei Federn eingespannt ist, von denen die erste die Kontaktscheibe in der ersten, unbetätigten Schaltposition hält und die zweite progressivwirkende Feder die Kontaktscheibe bei Betätigung in die zweite Schaltposition überführt. Hierdurch wird erreicht, daß erst nach einem gewissen Vorlauf bzw. Betätigungsweg die Federkraft der oberen montierten Feder gegenüber der unteren Feder überwiegt. Der Öffnerkontakt öffnet also erst nach einem gewissen Betätigungsweg des Drucktasters. Bei weiterer Betätigung drückt die obere Feder die Kontaktscheibe bis zum Schließerkontakt und ermöglicht zusätzlich einen Überhub des Drucktasters bis das Schaltergehäuse den Betätigungsweg beschränkt.

Ist der Stößel mit einem Absatz versehen, der bei Betätigung direkt auf die Kontaktscheibe wirkt, so ist hierdurch auf einfache Weise eine zwangsweise Kontaktöffnung auch für die Fälle gegeben, bei denen z.B. die oben angebrachte Öffnerfeder gebrochen ist oder die Kontakte verschweißt sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

FIG 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Drucktaster in der unbetätigten Stellung, FIG 2 einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Drucktaster gemäß FIG 1 in der betätigten Stellung, FIG 3 eine Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Drucktasters

FIG 4 eine Darstellung bei quer zum Drucktaster geführten Schnitt mit der Lage der Kontaktscheibe zu den An^¬ schlußkontaktstücken vor der Montage und

FIG 5 eine Schnittdarstellung gemäß FIG 4 nach Montage der Kontaktscheibe .

FIG 1 zeigt einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Druck- taster, der ein Schaltergehäuse 1 mit einer zylindrischen Außenkontur und einem hohlzylindrischen Innenraum aufweist. In dem Innenraum ist ein als Druckknopf mit Handhabe 2 und Stößel 3 einstückig ausgeführtes Betätigungselement in Richtung der Betätigungsachse XI längs verschieblich gelagert, deren Richtung mit der Stößelachse zusammenfällt. Auf dem Stößel 3 ist zwischen einer oberen Feder 4 und einer unteren Feder 5 eine Kontaktscheibe 6 eingespannt, die sich in FIG 1 mit dem Betätigungselement in der oberen, unbetätigten Stellung befindet, in der sie im Innenraum angeordnete feststehende An- schlußkontaktstücke AI, A2 , A3 kontaktiert, von denen hier nur zwei sichtbar sind. Die Kontaktscheibe 6 ist in dieser Stellung an einem von der Innenwand des Schaltergehäuses 1 abstehenden Vorsprung 8 abgestützt. Durch Druck auf das Betätigungselement 2, 3 verschiebt sich dieses mit der Kontakt- scheibe 6 in Richtung der Bewegungsachse XI in die untere Stellung gemäß FIG 2, wobei zwischen den Anschlußkontakt- stücken AI, A2 , A3 eine Umschaltung gemäß einem Wechsler erfolgt. Die Explosionsdarstellung gemäß FIG 3 verdeutlicht die Lage der wesentlichen Komponenten des Drucktasters und ihren Zusammenbau. Das Betätigungselement mit seiner Handhabe 2 und seinem Stößel 3 ist oben gezeigt. Über den Stößel 3 ist zwischen den beiden Federn 4, 5 die Kontaktscheibe 6 eingespannt. Die Kontaktscheibe ist durch Formschluß mit dem Stößel 3 und zu diesem und in Bezug auf die Bewegungsachse ver- drehsicher sowie auf diesem längsverschieblich gelagert. Das Betätigungselement 2, 3 ist mit zwei zueinander diametral liegenden Schnapphaken 13 am Umfang versehen, die im montierten Zustand in entsprechende Fenster 9 im Schaltergehäuse 1 verrastet sind. Hierdurch wird sichergestellt, daß sich das Betätigungselement 2 , 3 in Bezug auf das Schaltergehäuse 1 nur in der Bewegungsachse XI bewegen kann und jegliche Drehung vermieden wird. Dies ist die Voraussetzung für eine einwandfreie Kontaktgabe mit den Anschlußkontaktstücken AI, A2 , A3, die von der Unterseite her in das Schaltergehäuse 1 eingeschoben und dann befestigt werden. Die drei Anschlußkon- taktstücke AI, A2 , A3 sind geometrisch gleich ausgeformt und um 120° versetzt angeordnet, wozu die Unterseite des Schaltergehäuses 1 mit entsprechend ausgebildeten Kammern 10 versehen ist, in denen die Anschlußkontaktstücke AI, A2 , A3 nach Einführung gehalten werden. Die Anschlußkontaktstücke AI, A2 , A3 sind U-förmig mit unterschiedlicher Schenkellänge ausgeführt, wobei die längeren Schenkel Ll, L2 , L3 einen Ausschnitt aufweisen, durch den jeweils eine zur Basis des jeweiligen Anschlußstücks AI, A2 , A3 gerichtete erste Kontaktfläche 11 gebildet ist. Die kurzen Schenkel Kl, K2 , K3 weisen eine der ersten Kontaktfläche 11 zugewandte zweite Kontaktfläche 12 auf. Beide Kontaktflächen 11, 12 befinden sich demnach in Bezug auf die Bewegungsachse XI in unterschiedlichen Ebenen, jedoch zur Mittelachse XI des Stößels 3 etwa gleich beabstandet, d.h. sie liegen praktisch auf dem Umfang eines Kreises, wie auch den FIG 4 und 5 zu entnehmen ist.

FIG 4 und 5 zeigen Schnittbilder des Drucktasters mit einer Draufsicht auf die Anschlußkontaktstücke AI, A2 , A3 und die hierzu positionierte Kontaktscheibe 6 vor der Montage (siehe FIG 4) und nach der Montage (siehe FIG 5) . Dabei sind die

Schmalseiten der Schenkel Ll , L2 , L3 , Kl, K2 , K3 der um 120° versetzten Anschlußkontaktstücke AI, A2 , A3 ersichtlich. Die Kontaktscheibe 6 hat auf dem Stößel 3 einen formschlüssigen, festen Sitz. Sie ist mit einer solchen Kontur versehen, daß sie bei Einführung des Betätigungselements 2 , 3 in das Schaltergehäuse 1 an den langen Schenkeln Ll, L2 , L3 der Anschlußkontaktstücke AI, A2 , A3 vorbeigeführt werden kann. Dabei wird die untere Feder 5 komprimiert. In den den langen Schen^¬ keln Ll, L2, L3 und dem kurzen Schenkel Kl zugewandten Berei^¬ chen weist die Kontaktscheibe 6 eine Außenkontur mit kleinem Außendurchmesser dl auf. In den den kurzen Schenkeln K2 , K3 zugewandten Bereichen hat die Kontaktscheibe einen solch großen Außendurchmesser d2 , daß hierdurch die Kontaktflächen 12 der kurzen Schenkel K2 , K3 überdeckt werden. Der Vorsprung 8 liegt in der Draufsicht nach FIG 4 zwischen den Schenkeln L3 , K3. In den Bereich zwischen dem Vorsprung 8 und dem langen Schenkel L3 ragt die Kontaktscheibe 6 mit ihrer Nase 14 hinein. Ausgehend von dieser Stellung wird das Betätigungselement 2, 3 mit der Kontaktscheibe 6 in die montierte Stellung gemäß FIG 5 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht, so daß sich die Kontaktscheibe 6 mit ihrer Nase 14 an dem Vorsprung 8 abstützt und ihre Bereiche mit großem Außendurchmesser d2 die Kontaktflächen 11 der langen Schenkel Ll, L2 kontaktieren. Diese Stellung entspricht der unbetätigten Stellung des Drucktasters , in der die unten angebrachte Feder 5 die Kontaktscheibe 6 gemäß FIG 1 nach oben drückt. Hierbei bildet die Kontaktfläche 11 des langen Schenkels Ll in Verbindung mit der Kontaktfläche 11 des langen Schenkels L2 als gemeinsamen Pol einen Öffner und die Kontaktfläche 12 des kurzen Schenkels K3 mit der Kontaktfläche 12 des kurzen Schenkels K2 als gemeinsamen Pol einen Schließer. Ein Verdrehen des Betä- tigungselements 2, 3 mit der Kontaktscheibe 6 innerhalb des Schaltergehäuses wird dadurch verhindert, daß die Schnapphaken 13 in den Fenstern 9 im Schaltergehäuse 1 einrasten, wobei die erforderliche Längsverschieblichkeit gewährleistet ist. Beim Betätigen des Drucktasters wirkt die obere Feder 4. Sie ist progressiv ausgeführt, d.h. ihre Federkraft überwiegt gegenüber der unteren Feder 5 erst nach einem gewissen Betä- tigungsweg, wodurch ein gewisser Vorlauf geschaffen wird. Der Öffnerkontakt Ll, L2 öffnet also erst nach einem gewissen Betätigungsweg des Betätigungselements 2 , 3. Bei weiterer Betä- tigung drückt die obere Feder 4 die Kontaktscheibe 6 bis zum Schließerkontakt K2 , K3 und gleicht zusätzlich den Überhub aus bis das Schaltergehäuse 1 den Betätigungsweg des Betäti- gungselements 2, 3 beschränkt. Die Kontaktierung mit den Kon^¬ taktflächen 11 erfolgt in der oberen Stellung durch die obere Kontaktoberfläche 16 der Kontaktscheibe 6 und mit den Kontaktflächen 12 in der unteren Stellung durch die untere Kon- taktoberflache 17 der Kontaktscheibe 6, wobei die obere 16 und untere Kontaktoberfläche 17 voneinander abgewandt liegen.

Zwischen den beiden Kontaktgaben ist der Strompfad doppelt unterbrochen, d.h. die drei Anschlußkontaktstücke AI, A2 , A3 haben keine Verbindung zur Kontaktscheibe 6, wobei der Isolationsabstand doppelt so groß wie der Betätigungsweg ist.

Für den Fall, daß beispielsweise die Öffnerkontakte Ll, L2 verschweißen oder die obere Feder 4 gebrochen ist, ist beim erfindungsgemäßen Drucktaster eine Zwangsöffnung möglich.

Hierzu ist der Stößel 3 mit einem Absatz 15 versehen, der bei Betätigung direkt auf die Kontaktscheibe 6 drückt und die Kontaktöffnung zwangsweise bewirkt.

Claims

Patentansprüche

1. Drucktaster mit Wechslerfunktion, der ein Schaltergehäuse (1) aufweist, in dessen Innenraum ein Stößel (3) durch Betä- tigung in der Bewegungsachse (XI) zwischen zwei Schaltpositionen verschieblich ist, mit drei am Boden des Schalterge- häuses (1) feststehenden Anschlußkontaktstücken (AI, A2 , A3), die einen Öffnerkontakt, einen Schließerkontakt und einen Wurzelkontakt bilden, und mit einer durch den Stößel (3) be- tätigbaren Kontaktscheibe (6), die in der ersten Schaltposi- tion den Öffnerkontakt mit dem Wurzelkontakt elektrisch verbindet und die in der zweiten Schaltposition den Schließerkontakt mit dem Wurzelkontakt elektrisch verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktscheibe (6) voneinander abgewandte Kontaktoberflächen (16, 17) aufweist, daß die Anschlußkontaktstücke (AI, A2 , A3) jeweils zwei in Richtung der Bewegungsachse (XI) beabstandet liegende Kontaktflächen (11, 12) aufweisen, die den Öffnerkontakt, den Schließerkontakt und den Wurzelkontakt bilden, daß in der er- sten Schaltposition die erste Kontaktoberfläche (16) den Öffnerkontakt mit dem Wurzelkontakt elektrisch verbindet und daß in der zweiten Schaltposition die zweite Kontaktoberfläche (17) den Schließerkontakt mit dem Wurzelkontakt elektrisch verbindet, wozu sich die Kontaktscheibe (6) zwischen den bei- den Schaltpositionen im wesentlichen in Richtung der Bewegungsachse (XI) bewegt.

2. Drucktaster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktscheibe (6) in Bezug auf die Bewegungsachse (XI) verdrehsicher mit dem Stößel (3) verbunden ist.

3. Drucktaster nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktscheibe (6) in Bezug auf die Bewegungsachse (XI) längsverschieblich auf dem Stößel (3) gelagert ist.

4. Drucktaster nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktscheibe

(6) zwischen zwei Federn (4, 5) eingespannt ist, von denen die erste (4) die Kontaktscheibe (6) in der ersten, unbetä- tigten Schaltposition hält und die zweite (5) progressivwirkende Feder die Kontaktscheibe (6) bei Betätigung in die zweite Schaltposition überführt.

5. Drucktaster nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Stößel (3 ) mit einem Absatz (15) versehen ist, der bei Betätigung direkt auf die Kontaktscheibe (6) wirkt.