DE2142872A1 - Druckknopfschalter - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE 2142

DR. ING. KARL BOEHMERT · DIPL-ING. ALBERT BOEHMERT

28 BREMEN · FELDSTRASSE 24 · TEL. (04 21) »4440 38

Aktenzeichen: N=»Ufinmal Ö >TIi- Postscheckkontos Hamburg 126083 M^UäxlIUÖ 1.U w-Ufc, Bankkonto: Bremer Bank, Bremen, Kto. 1001449

Named.Anm.: GhSIu^T 3l£-ctriCäl Products Corp.

Mein Zeichen: q 3(^8 28 Bremen, den ₂6. August 1971

Cherry Electrical Products Corporation, 3600 Sunset Avenue, Vaukegan, Illinois, V.3t.A.

Druckknopfschalter

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Druckknopfschalter mit einem an der Unterseite normalerweise offenen, durch eine Grundplatte verschließbaren Gehäuse und einem im Gehäuse hin- und herbewegbaren Betäfcigungsglied. Schalter dieser Art werden beispielsweise mit Vorteil in den sogenannten "tastenbetätigten¹¹ Geräten, wie 25.B. Schreib-, Druck-, Rechenmaschinen und Computern verwendet.

Solche Geräte waren bisher mit Druckknopfschaltern ausgerüstet, die einen verschiebbaren, einen Zungenschalter mit eingeschmolsenen Kontakten betätigenden Magneten aufwiesen. Es wurde gefunden, daß bei Mestimmten Anwendungsfällen die Verwendung von Zungenschaltern deshalb nicht befriedigt;, weil diese versehentlich durch Stöße, Schwingungen oder ungewolltes Berühren des Druckknopfschalters durch den Bedienungsmann betätigt oder geschlossen werden können. Da die

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meisten dieser Sehalter einen elektrischer: Schaltkreis schließen, löst ein solches ungewolltes Schließen das Schalters fehlerhafte Betätigung des Gerätes

Erfindungsgemäß werden diese Nachteile bei einem Schalter der eingangs erwähnten Art vermieden durch eine von der Grundplatte im hohlen Gehäuse gehaltene Einrichtung» die einer Verschiebung des Betätigungsgiiedes in einer Richtung ins Gehäuse einen federnden Widerstand entgegensetzet * mindestens eine feste, von der Grundplatte gehaltene und sich parallel zur Bewegungsrichtung des Betätigungsgliedes ins Innere des Gehäuses erstreckende Kontaktplatte; mindestens eine von der Grundplatte gehaltene und an einem Ende federnd in Berührung mit der festen Kontaktplatte vor gespannte Schaltsungej am Betätigungsglied angeordnete, mit dem Ende der Schaltzunge bzw· -zungen in Berührung stehende Schaltkörper< die eine Verschiebttng der Schalt— zunge bzw« -zungen in Berührung mit der festen Kontaktplatte verhindern, solange das Betätigungsglied infolge der Wirkung der federnden Einrichtung in seiner Stellung gehalten wird, wobei in der durch das Beviegungsglied ge—

»gebenen Bewegungsbahn der Schaltkörper an den Schaltzungen äußere Endstücke angeordnet sind, die mit den Schaltkörpern derart zusammenwirken, daß sie eine Berührung dar Schaltzunge bzw. -zungen mit der festen Kontaktplatte verhindern, wenn das Betätigungsglied in seiner federnd gehaltenen Stellung steht»

Durch die Erfindung wird also ein elektrischer Druckknopfschalter vorgeschlagen, dessen Schaltzungen in eine normalerweise geschlossene Stellung zueinander vorgespannt sind, die jedoch von einem im Schaltergehäuse verschiebbaren Betätigungsglied üblicherweise offangehalten

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Das Betätigungsglied wird von einer in seiner Bewegungsbahn angeordneten Feder in der Ausgangsstellung gehalten. Innerhall) des Schaltergehäuses ist das Betätigungsglied mit Schaltkörpern versehen, welche an den Schaltzungen angreifen und diese entgegen ihrer sie üblicherweise in Berührung mit der anderen festen Schaltzunge pressenden Vorspannung verschieben, wodurch der Schalter geöffnet gehalten und ein versehentliches Schließen durch Stoß, Schwingungen oder sonstige Einwirkungen verhindert wird. Der Schaltkörper kann, wenn gewünscht, so ausgebildet werden, daß er gegenüber der federnd vorgespannten Schaltzunge eine kurzzeitige Haltebewegung ausführt, so daß das Betätigungsglied eine Druckpunktwirkung hat, die dem Bedienungsmann eine Abschätzung der zum vollständigen Schließen des Schalters erforderlichen Betätigungsbewegung des Betätigungsgliedes erlaubt.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des elektrischen Druckknopfschalters;

Fig. 2 eine seitliche Schnittansicht des Druekknopfschalters;

Fig. 5 eine Seitenansicht der Schalterbauteile

in betätigter oder geschlossener Stellung;

Fig. 4- eine perspektivische Ansicht eines Teils der Schalterbauteile in zusammengebautem Zustand;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des Druckknopf-Betätigungsgliedes nach der Erfindung;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer beweglichen, federnd vorspannbaren Schaltzunge;

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Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer festen Schaltzunge bzw. -platte;

Pig. 8 eine Draufsicht auf die Grundplatte des Schalters;

Fig. 9 eine Ansicht von unten ins teilweise weggeschnittene Innere des Schaltergehäuses;

Fig.10 eine Teilseitenansicht einer abgewandelten Ausführungsform des Schalter-Betätigungsgliedes ; und

3*ig.11 eine der Figi 10 ähnliche Teilseitenansicht, in der die Bauteile jedoch in betätigter oder geschlossener Schaltstellung dargestellt sind.

Der in den Zeichnungen dargestellte Druckknopfschalter weist ein hohles, von einer Grundplatte 12 geschlossenes Gehäuse 11 auf. Aus den Fig. 4- und 8 ist zu erkennen, daß die Grundplatte 12 auf ihrer einen Seite eine vorspringende Plattform 13 aufweist, in der parallele Nuten 14- und 15 vorgesehen sind, von denen Teile mit durch die Grundplatte 12 verlaufenden öffnungen 1<5 bzw. 17 in Verbindung stehen. Sine Mittelausnekmung 18 ist in einer Seite der Grundplatte 12 vorgesehen, die eine Trennfläche zwischen den Nuten 14 und 15 und den öffnungen 16 und 17 für einen im folgenden noch näher erläuterten Zweck bildet.

Das in Fig. 9 gezeigt hohle Gehäuse 11 weist kanalartig ausgenommene Führungslager 19 an sich gegenüberliegenden Flächen der gegenüberliegenden Seitenwände 20 auf. In der Innenseite der oberen Absehlußwand 22 sind neben einer in ihr vorgesehenen Mittelöffnung 22' Haltevertiefungen 21 eingeformt. Die Führungslager 19 sind so ausgebildet, daß sie seitlich von der vorspringenden Plattform 13 auf der Grundplatte 12 vorstehende Schultern 23 umfassen^ wäh-

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rend die im Gehäuse 11 gebildeten Ecken benachbarten Ecken der Plattform 13 gegenüberstehen, wenn die Grundplatte 12 am Gehäuse 11 befestigt ist, um es hermetisch abzuschliessen, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist.

Auf der Grundplatte 12 ist eine feste Kontaktplatte 24· befestigt, die eine nach unten weisende, durch die in der Grundplatte 12 gebildete öffnung 17 hindurchschiebbare Anschlußfajjne 25 aufweist. An den gegenüberliegenden Seitenkanten der festen Kontaktplatte 24 ist ein Paar von zugespitzten Haltevorsprüngen 26 vorgesehen, die mit Reibschluß in die gegenüberliegenden, die in der Grundplatte 12 eingeformten Nuten 15 begrenzenden Endkanten eingepreßt werden können. Hierdurch ist die feste Kontaktplatte 24 starr mit der Grundplatte 12 verbunden, so daß diese senkrecht zur Grundplatte verläuft.

In der Nähe des oberen Endes der festen Kontaktplatte 24 ist ein Schaltkontakt 27 angeordnet, der unmittelbar unterhalb einer am oberen Hand der Kontaktplatte 24 ausgebildeten Schulter 28 auf der Mittellinie der Kontaktplatte liegt.

Diese Schulter 28 kann in einer Haitevertiefung 21 eingesetzt werden, die in der oberen Wand 22 des Gehäuses 11 eingeformt ist und mit der Halterung der Kontaktplatte 24 in der Grundplatte 12 zusammenwirkt, so daß die Kontaktplatte 24 eine starre und feste Stellung einnimmt.

Es ist festzuhalten, daß der in den Zeichnungen gezeigte Druckknopfschalter 10 einen doppelpoligen Schalter darstellt, in dem die im Vorstehenden beschriebenen Teile verdoppelt sind. Die offensichtlich verdoppelten Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

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In der in der Grundplatte 12 eingeformten "Nut 14 kann eine Schaltzunge 29 befestigt werden, die eine nach unten weisende Anschlußfahne 30 aufweist, die durch die in der Nut 14 gebildete Öffnung 16 gesteckt werden kann. Die Schaltzunge 29 ist mit seitlich vorspringenden vergrößerten Basisabschnitten 31 versehen, die an ihren äußeren Rädern zugespitzte Haltevorsprünge 32 aufweisen, die unter Reibschluß in die die Nut 14· begrenzenden Endwände eingesteckt f werden können, do daß die Schaltzunge 29 in der Grundplatte 12 befestigt ist. In der Nähe des oberen Endabschnitts der Schaltzung 29 ist ein Paar von seitlich vorspringenden Armen 33 vorgesehen, die im wesentlichen U-förmige äußere Endstücke 34- bilden.

Am oberen freien Ende der Schaltzunge 29 ist ein Schaltkontakt 35 befestigt, der in Längsrichtung so angeordnet ist, daß er senkrecht zur Längsrichtung des Schaltkontaktes 27auf der festen Kontaktplatte 24 steht, so daß zwischen der Schaltzunge 29 und der Schaltplatte 24 ein geschlossener Kontakt besteht, wenn man die Kontakte anein_h ander zur Anlage kommen läßt. Es ist festzuhalten, daß ^w die Schaltzunge 29 von einer in der Nähe des oberen Randes der seitlich verlaufenden Basisabschnitte 31 durch die Schaltzunge verlaufenden Linie aus ihrer normalen Längserstreckung derart abgebogen ist, daß sie in Richtung auf die feste Kontaktplatte 24 vorgespannt ist und Kontakt mit dieser herzustellen sucht. Eine solche Ausführungsform ist in Fig. 4 deutlich zu erkennen, und das hieraus resultierende funktionelle Zusammenwirken wird im folgenden noch näher beschrieben.

Der Schalter 10 weist als Betätigungsbauteil ein mit einem rechteckig geformten Körper 37 versehenes Betätigungs-

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glied 36 auf, an dessen Oberseite ein Einsatz 38 vorgesehen ist, der unter Reibschluß in einen hohlen inneren Schaft 39 eines äußeren Schaltknopfs 40 eingepreßt werden kann. Die Unterkante des Körpers 37 ist; bei 41 mit Ausnehmungen versehen, so daß für einen im folgenden noch erläuterten Zweck ein Mittelzapfen 42 gebildet wird.

Von jeder Seitenkante des Körpers 37 stehen seitlich Schultern 43 vor, die Schaltkörper 44 tragen," welche quer zur Längsrichtung des Betätigungsgliedes 36 verlaufen. Diese Schaltkörper 44 haben im wesentlichen Trapezform und demzufolge nach unten und außen geneigte Kantenflächen 45, die in einen kurzen senkrechten Wandabschnitt 46 auslaufen.

Ein zweiter Satz von trapezförmigen Abschnitten 47 geringerer Größe ist unterhalb der Schaltkörper 44 am Betätigungsglied 36 angeordnet, und auf ihren Außenflächen trmgen sie Führungszapfen 48, um das Betätigungsglied 36 während seiner Hin- und Herbewegung im hohlen Gehäuse 11 zu führen.

Es ist festzuhalten, daß die zusammengesetzte Breite des Körpers 37 und der Schultern 43 so groß ist, da.ß die quer verlaufenden Schaltkörper 44 außerhalb der seitlichen Längsränder der festen Kontaktplatte 24 liegen und in Berührung mit den U-förmigen äußeren Endstücken 34- der vorgespannten Schaltzunge 29 stehen, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt ist.

In Fig. 4 ist der Schalter in der im Vorstehenden beschriebenen Weise teilweise montiert. Das Betätigungeglied 36 tritt durch die in der oberen Abschlußwand 22 gebildete öffnung 22¹, wobei der verbleibende Teil des Körpers zwi-r

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sehen den in den Fig_e 2 und 3 gezeigten festen Kontaktplatten 24 steht« In der in der Grundplatte 12 gebildeten kreisförmigen Mittelausnehmung 18 ist eine Spiralfeder eingesetztt die den Mittelzapfen 42 an der Unterseite des Körpers 38 des Betätigungsgliedes 36 umfaßt« Diese Feder preßt das Bfetätigungsglied 36 normalerweise in seine relativ zum Schaltergehäuse 11 ausgefahrene Stellung, die in FIgβ 1 und 2 gezeigt ist· Die Führungszapfen 48 laufen in den an den Innenseiten der Seitenwände 20 des Gehäuses 11 cfebildeten Führungslagern 19 und führen das Betätigungsglied 36 während der Hin- und Herbewegung zusammen mit der Öffnung 22».

In der normalen oder unbetätlgten Stellung, in welcher die Schaltkontakte geöffnet sind, haben die Bauteile des Schalters die in Fig. 2 gezeigte Stellung*. Durch Ausüben einer Druckkraft auf den Schaltknopf 40 wird eine Verschiebung des Betätigungsgliedes 36 gegen die Wirkung der Spiralfeder 49 verursacht, wobei die Schaltkörper 44 außer Berührung mit den U-förmigen äußeren Endstücken 34 der Schaltzunge 29 gestellt werden, so daß diese in Berührung mit der festen Kontaktplatte 24 gepreßt wird, wie in Fig, 3 gezeigt ist· Sobald die Betätigungskraft auf den Schaltknopf 40 aufhört, führt die Spiralfeder 49 das Betätigungsglied 36 in seine Ausgangsstellung zurück, in der die Schaltkörper 44 an den äußeren Endstücken 34 der Schaltzunge 29 zur Anlage kommen und derer. Kontakt 35 vom Kontakt 27 der festen Schaltplatte 24 abheben.,

In den FIg_? 10 und 11 ist eine abgewandelte Ausführungsform gezeigt, bei welcher der Schalter einen Aufbau hat, durch den die Betätigungsbewegung des Betätigungsgliedes 36 mit einer Druckpunlctauslösung versehen wird« Hierzu

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ist das äußere .Snde eines der Schaltkörper 44 mit einer Ausnehmung 50 versehen, so daß eine rechtwinklige Schulter 51 entsteht«, Diese Schulter 51 kommt bei der Betätigung des Betätigungsgliedes 36 an einer entsprechenden flachen Fläche 52 an einem der U-förmlgen äußeren Endstücke 34 der Schaltzunge 29 zur Anlage und setzt der weiteren Verschiebung des Betätigungsgliedes 36 solange einen federnden Widerstand entgegen, bis eine hinreichend große Kraft auf das Betätigungsgiled ausgeübt wird, so daß die zusammenpassenden Flächen 51 und 52 außer Eingriff kommen·

Aus dem im Vorstehenden Dargelegten ist klar, daß durch die Erfindung ein Druckknopfschalter geschaffen wird, der eine zwangsläufige Betätigung und auf Grund seines Aufbaus ein Schaltergehäuse aufweist, welches eine kompakte Abmessung hat, wobei seine Länge geringer als die von üblichen Zungenschaltern ist, und der den Aufbau einer Schalttafel aus einer Vielzahl von tastenbetätigten Schaltern ermöglicht, wobei eine in der Abmessung kleinere und weniger geneigte Fläche erforderlich ist·

Es ist noch darauf hinzuweisen, daß die obere Abschlußwand 22 %^ron einer vorstehenden Schulter 53 aus, welche die in ihr gebildete Öffnung 22» umgibt und begrenzt, nach unten und außen schräg verläuft· Diese Schrägung der oberen Abschlußwand 22 verhindert eine Ansammlung von Schmutz, Staub und Feuchtigkeit, die andernfalls durch die Öffnung 22^f ihren Weg ins Innere des Schaltergehäuses finden könnten a

Von der im Vorstehenden beschriebenen und der gezeigten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schalters sind im Rahmen des Erfindungsgedankens Abwandlungen und Modifikationen möglich·

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Claims (1)

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   Patentanspruch :»

   Elektrischer Druckknopfschalter mit einem an der Unerseite normalerweise offenen, durch eine Grundplatte verschließbaren Gehäuse und einem im Gehäuse hin- und herbewegbaren Betätigungsglied, gekennzeichnet durch eine von der Grundplatte C12) im hohlen Gehäuse (11) gehaltene Einrichtung (49), die einer Verschiebung des Betätigungsgliedes (36) in einer Richtung ins Gehäuse einen federnden Widerstand entgegensetzt? mindestans eine feste, von der Grundplatte (12) unverrückbar gehaltene und sich parallel zur Bewegungsrichtung des Betätigungsgliedes (36) ins Innere des Gehäuses (11) erstreckend® Kontaktplatte (24); mindestens eine von der Grundplatte (12) gehaltene und an einem Ende federnd in Berührung mit der festen Kon— taktplatte (24) vorgespannte Schaltzunge (29); am BetS-tlgungsglied angeordnete, mit dem Ende der Schaltzunge (29) bzw*» -zungen in Berührung stehende Schaltkörper (44), die eine Verschiebung der Schaltzunge bzw. -zungen in Berührung mit der festen Kontaktplatte (24) verhindern, solange das BetStigungsglied (36) infolge der Wirkung der federnden Einrichtung (49) in seiner Stellung gehalten wird, wobei in der durch das Betätigungsglied (36) gegebenen Bewegungsbahn der Schaltkörper (44) an den Schaltzungen (29) äußere Endstücke (34) angeordnet sind, die mit den Schaltkörpern (44) derart zusammenwirken, daß sie einen Kontakt der Schaltzunge (295 mit der festen Kontaktplatte (24) verhindert!, wenn das Betätigungsglied (36) in seiner federnd gehaltenen Stellung steht·

   2· Druckknopfschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Grundplatte (12) innerhalb des

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   Gehäuses (11) gehaltene, einer Verschiebung des Betätigungsgliedes (36) einen federnden Widerstand entgegensetzende Einrichtung eine Spiralfeder (49) aufweist, und daß in der Grundplatte (12) eine Mittelausnehmung (18) und am Betätigungsglied (36) ein Mittelzapfen (42) vorgesehen ist, welche die Spiralfeder (49) in axialer Flucht mit der Längsachse des Betätigungsgliedes (36) halten.

   3_o Druckknopfschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die am Betätigungsglied (36) angeordneten und mit den Bndstücken der Schaltzunge (29) in Berührung stehenden Schaltkörper (44) Nockenflächen (45,46) aufweisen, die quer zur Längsebene des Betätigungsgliedes (36) und zu den beiden Längskanten der festen Kontaktplatte (24) angeordnet sind.

   4· Druckknopfschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Bewegungsbahn der an Betätigungsglied (36) angeordneten Schaltkörper (44) liegenden Süßeren Endstücke (34) der Schaltzunge (29) seitlich von den Längskanten der Schaltzunge (29) vorstehen»

   5« Druckknopfschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Führung des Betätigungsgliedes (36) bei seiner Hin- und Herbewegung im Gehäuse (11) eine Führungseinrichtung (19,48) zwischen dem hohlen Gehäuse (11) und dem Betätigungsglied (36) vorgesehen ist.

   6 β Druckknopfschalter nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung ε.η gegenüberliegenden Innenseiten der Seitenwände (20) des Gehäuses (11) angeordnete Führungslager (19) und an den Außenflächen der Schaltkörper (44) angeordnete Führungszapfen (48) aufweist·

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   7«, Druckknopfschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6_P dadurch gekennzeichnet_r daß die Grundplatte C12) rait Nuten C15„17) versehen ist, die mit im Gehäusa vorgesehene Haltevertiefungen (21) zusammenwirken und die feste Kontaktplatte (24) und die Schaltsunge C29) in betriebsmäßiger Ausrichtung sum hin- und herbewegbaran Betätigungsglied halten«

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