DE2222837B2

DE2222837B2 - Drucktastenschalter

Info

Publication number: DE2222837B2
Application number: DE19722222837
Authority: DE
Inventors: Fritz 8641 Stockheim Grueninger
Original assignee: Loewe Opta GmbH
Current assignee: Loewe Opta GmbH
Priority date: 1972-05-10
Filing date: 1972-05-10
Publication date: 1974-04-04
Also published as: DE2222837C3; DE2222837A1; FR2183712B1; FR2183712A1; SE391255B

Description

Die Erfindung geht aus von einem Drucktastenschalter mit einem Tastenknopf, der über einen Konlaktschieber mit den mechanischen Kontakten in Wirkverbindung steht. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen derartigen Drucktastenschaltet so auszubilden, daß bei Berührung und/oder beim Durchdrücken des Tastenknopfes unabhängig vom öffnen bzw. Schließen der mechanischen Kontakte mindestens eine weitere, elektrische Schaltfunktion ausgelöst wird. Dadurch soll erreicht werden, daß mit demselben Drucktastenschalter verschiedene Schaltfunktionen durchgeführt werden können. Dieses ist z. B. dann erwünscht, wenn der Drucktastenschalter als Sicherungs-Ein/Ausschalter in elektrischen Geräten oder Maschinen eingesetzt wird. Übei die mechanischen Kontakte kann hierbei z.B. dei Hauptstromkreis geschlossen werden. Dieser bleib aber so lange verriegelt, bis durch die zweite Schalt funktion der Stromkreis freigegeben wird.

In einem anderen Anwendungsfall, z.B. in Ver

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lindung mit Fernsehgeräten mit »Stand-by-Automa- Weise aufsetzbar ist daß das Berührungsfeld in eme iü«, sind über den gleichen Drucktastenschalter zwei konturengleiche Ausnehmung des Tastenknopfes terschiedene Geratefunktionen ansteuerbar. Beim greift und durch Rastelemente mit diesen verbunden fetätigen des Drucktastenschalters wird zunächst der ist. Ein weiterer Vorteil besteht in diesem Fall darin, Bauptstromkreis eingeschaltet und die angeschlos- 5 daß die in ihrer Oberfläche hochveredelten, z. B. verlene Kathode der Bildröhre durch den elektrischen chromten, kappenförmigen Tastenknöpfe bei der Strom aufgeheizt und durch Auslösen der zweiten Montage nicht beschädigt werden, weil sie nachträg-Schaltfunktion erst die elektronische Schaltung des Hch auf den Tastenschalter aufsetzbar sind. (Serätes in Betrieb gesetzt. _{In einer an(}j_eren Ausführung nach der Erfindung

Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung eine io ist vorgesehen, daß die elektrische, leitende Oberf ombinaiion des Drucktastenschalters eingangs ge,- fläche des Tastenknopfes aus mindestens zwei gegengannter Art mit einem elektronischen Berührungs- einander isolierten, durch Berührung elektrisch überjchalter vor, der durch Berührung des Tastenknopfes brückbaren Elektroden gebildet wird, von denen je_w der Betätigungsfläche ansteuerbar ist. _{weils eme der sich} gegenüberstehenden Elektroden

Der Drucktastenschalter ist nach der Erfindung so 15 direkt mit der Sensorschaltung verbunden ist, so daß ausgebildet, daß mit Druck auf den Tastenknopf zum durch Berührung ein elektrischer Strom fließt, der «inen die mechanischen Kontakte geschlossen bzw. eine Schaltfunktion in der Sensorschaltung der Beöffnet werden und zum anderen durch einfache rührungsfelder auslöst. Da üblicherweise die Beriihxührung mindestens eine zusätzliche Schaltfunk- rung manuell durch einen Finger vorgenommen wird, „n über einen elektronischen Berührungsschalter »0 ist die elektrische Überbrückung stets sichergestellt, ausgelöst wird. Im anderen Fall muß darauf geachtet werden, daß

In einer Ausführung ist hierbei vorgesehen, daß die Berührung mittels eines elektrischen, leitenden der Tastenknopf eme elektrisch leitende Oberfläch⁰ Gegenstandes vorgenommen wird, aufweist und als Berührungssensor ausgebildet ist, Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist in der

der an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen 35 Betätigungsfläche des Tastenknopfes ein mehrere, ist und bei Berührung durch Änderung der anliegen- gegeneinander isolierte Elektroden, vorzugsweise den Brummspannung eine Schaltfunktion in einer eine Ziffer oder ein Symbol durch entsprechende Sensorschaltung des elektronischen Berührungsschal- Bahnführung bildend, aufweisendes Beriihrungsfeld ters auslöst. Da der Tastenknopf in Langsrkitung angeordnet. Dieses Beriihrungsfeld ist rastend in der des Kontaktschiebers beim Einschalten der mechani- 30 Frontplatine des Tastenknopfes, der aus einem isolieschen Kontakte betätigt werden muß, muß dafür renden Kunststoff bestehen kann, befestigt. In einer Sorge getragen werden, daß der elektrische Kontakt bevorzugten anderen Ausführung ist vorgesehen, daß zu der elektrisch leitenden Oberfläche des Tasten- in der Betätigungsfläche eine einzige Elektrode anfaiopfes hergestellt wird. Hierzu sieht die Erfindung geordnet ist und die Gegenelektrode aus der isoliert vor, daß an der Innenseite eines wannenförmigen Ta- 35 hierzu angeordneten, elektrisch leitenden Oberfläche stenknopfes eine Lötöse vorgesehen ist, an die ein des Tastenknopfes gebildet wird. Vorzugsweise beflexibles Kabel angeschlossen werden kann. In einer steht diese Elektrode aus einem in Längsrichtung des anderen Ausführung greifen hierzu elektrischen Tastenknopfes isoliert eingeführten Metallstreifen, Strom führende, ortsfeste Schleifer auf ?n den nach der rückseitig an eine Gleichspannungsquelle angeinnen in das Gehäuse gerichteten Seiten des wannen- 40 schlossen ist. Es versteht sich, daß die Gegenelekförmigen Tastenknopfes aufgebrachten Leiterbah trode, die metallisolierte Oberfläche des Tastenknop_nen. fes, an einen elektrischen Rückleiter angeschlossen

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorge- sein muß. Aus fertigungstechnischen Gründen ist es sehen, daß in der Betätigungsfläche des Tastenknop- zweckmäßig, daß der Metallstreifen in einem in eine fes ein Berührungsfeld, vorzugsweise in Form einer 45 Ausnehmung der Frontplatine des Tastenknopfes nicht oxydierenden Metallplatte, vorgesehen ist, wo- eingreifenden, rastend in dem Tastenknopf festgelegbei die notwendige elektrische Kontaktierung eben- ten Isolierkörper befestigt wird, falls über ein flexibles Kabel oder eine Stromleiter- Dieser Isolierkörper besteht aus einem T-förmigen

schiene zuführbar ist. Vorteilhafterweise ist das Be- Kunststoffteil, dessen federnder Scitenschenkcl iarührungsfeld rastend in die die Betätigungsfläche bil- 5° stend hinter entsprechend ausgebildete Vorsprünge dcnde Frontplatine des Tastenknopfes derart festge- des Tastenknopfes greifen und auf den Kontaktschielegt, daß einerseits durch Druck auf das Berührungs- ber des mechanischen Drucktastenschalters autsetzfeld der mechanische Druckschalter betätigbar ist bar und mit diesem verbindbar sind. Dadurch kann und andererseits eine elektrische Ansteuerung der der eigentliche Drucktastenknopf nachträglich auf Sensorschaltung des Berührungsschalters gpwährlei- 55 einen so vormontierbaren Drucktastenschalter aufgestet ist. Dii· Scnsorschaltung wertet dabei die durch setzt werden.

den erzwungenen Masseschluß hei der Berührung Damit auch bei Betätigung des Drucktastenschal-

veranderte Brummspannung aus und löst in einer in- ters an dem äußeren Rand der Betätigungsfläche eine teerierten Kippstufe entsprechende Schaltfunktionen mechanische Kontaktschließung sichergestellt ist, aJ^ 60 sieht die Erfindung ferner vor, daß der Isolierkörper

Damit der Tastenknopf unabhängig von dem im Bereich des Betätigungsfeldes Vorspränge auf-Drucktastenschalter mit dem integrierten Beruh- weist, die sich beim Aufsetzen des Tastenknopfes an rungsschalter hergestellt werden kann und nachträg- der Innenfläche desselben anlehnen und somit den lieh auf den Schalter aufsetzbar ist, sieht die ErHn- ausgeübten Betätigungsdruck auf den Isolierkörper dung vor, daß das Beriihrungsfeld als Betätigungsfeld 65 und den Kontaktschieber des Drucktastenschalters ausgebildet und nut dem Kontaktschieber des Druck- übertragen.

tastenschalters mechanisch verbunden ist und daß Zur leichteren Bedienung des mechanischen lens

der Tastenknopf über das Berührungsfeld in der des Drucktastenschalters und zur sicheren Auslosung

des elektronischen Berührungsschalters weist die Er- ter ist aber auch zum Einschalten verschiedener findung nach einem weiteren Merkmal eine der Fin- Funktionen bzw. Stromkreise, geeignet, da beide Sygerkuppenform ;angepaßte Vertiefung an der Betäti- sterne unabhängig voneinander arbeiten können, gungsfläche des Tastenknopfes auf, in deren Bereich In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für das Berührungsifeld des Beriihrungsschalters an- 5 einen erfindungsgemäß ausgebildeten elektronischen geordnet ist. Der Tastenknopf selber kann bei wan- Schalter dargestellt, bei dem ebenfalls in einem Genenförmiger Ausgestaltung aus konturengleichen, häusel die mechanischen Kontakte mit den Anhalbschalenförmigen, rastend miteinander verbindba- Schlüssen 2 festgelegt sind. Diese mechanischen Konren Hälften bestehen. Durch den so gebildeten Hohl- takte werden durch den in senkrechter Richtung ve;rraum ist es möglich, durch Ausleuchtung von in der io schiebbar gelagerten Kontaktschieber 3 geschlossen Berührungsfläche eingebrachten Symbolen oder an- bzw. geöffnet. Der dazu erforderliche Hub wird deren Sichtanzeigen den Schaltzustand des Druckta- durch Druck auf die Betätigungsfläche 8 des Tastenstenschalters oder des Berührungsschalters anzuzei- knopfes 9 erzeugt.. In der Betätigungsfläche 8 ist fergen. ncr ein Berührungsfeld 10 eingebettet, das, wie aus

Die Erfindung wird nachfolgend in mehreren Aus- 15 Fig. 3 zu sehen ist, über ein angelötetes Kabel 6 mit

führungsbeispieien an Hand der Zeichnungen näher einer Sensorschaltung 7 eines Berührungsschalters

erläutert. In den Zeichnungen zeigt verbunden ist. Das Berührungsfeld 10 besteht aus

Fig. 1 einem erfindungsgemäß ausgebildeten einem seitlich abgewinkelten Metallstreifen, der

Drucktastenschalter mit einem geschlossenen, als Be- selbsifedernd ist und mit seinen umgerollten En-

rührungsfeld ausgebildeten Tastenknopf, ao den 11 selbsthemmend unter die untere Fläche 12 der

Fig. 2 einen Drucktastenschalter mit einem aus Frontplatine 13 des Tastenknopfes9 greift. Duirch

Kunststoff hergestellten Tastenknopf mit eingelegtem Druck auf das Berührungsfeld 10 wird einerseits die

Berührungsfeld mechanische Kontaktanordnung aes Drucktascen-

Fig. 3 einen vergrößerten Teil-Schnitt des in schalters betätigt und andererseits auch gleichzeitig Fig. 2 dargestellten Tastenknopfes, aus dem die as die anliegende Brummspannung so verändert, daß in Verbindung zwischen der Frontplantine des Tasten der elektronischen Sensorschaltung 7 ein Schaltvorknopfes und des eingelegten Berührungsfeldes er- gang ausgelöst wird, sichtlich ist, In Fig. 4 ist eine weitere mögliche Ausführung

Fig. 4 einen erfindungsgemäß ausgebildeten eines erfindungsgemäß ausgebildeten Drucktasten-Drucktastenschalter mit einem in Längsrichtung ge- 30 schalters dargestellt, der in seinem Grundaufbau teilten Tastenknopf, und ebenfalls ein Gehäuse 1, zwei Anschlußenden 2 einer

F i g. 5 einen vergrößert dargestellten Tastenschal- Kontaktanordnung und einen Kontaktschieber 3 auf-

ter mit im Teil-Schnitt gezeichnetem, in einer Front- weist. Unterschiedlich gegenüber den vorgenannten

platte gelagertem Tastenknopf. Beispielen ist hierbei der Tastenknopf, der aus zwei,

Der in Fig. 1 dargestellte DruckUstenschalter be- 35 durch eine Isolierschicht 14 voneinander getrennten

steht aus einem in einem Gehäuse 1 untergebrachten Elektroden 15 und 16 besteht. Zweckmäßigei weise

Tastensatz aus mehreren innenliegenden, nicht sieht- wird ein solcher Tastenknopf aus zwei konturenglei-

baren Kontaktelementen, von denen zwei Anschluß- chen, aus Kunststoff hergestellten, mit einer elek-

fahnen 2 zu sehen sind. Diese Kontaktelemente wer- irisch leitenden Oberfläche versehenen Hälften gebil-

den über einen Kontaktschieber 3, der in Länesrich- 40 det. Diese sind mit dem Kontaktschieber 3 fest ver-

tung bewegbar in dem Gehäuse 1 gelagert ist, betä- bunden, so daß bei Ausübung eines Druckes auf die

tigt. Zur manuellen Bedienung weist der Kontakt- obere Fläche dit mechanische Kontaktanordnung be-

schieber 3 eine:a aufgesetzten Tastenknopf 4 auf, der tätigt wird.

in diesem Ausführungsbeispiel eine elektrisch lei- Die beiden Elektroden 15 und 16 sind über je

tende Oberfläctie aufweist und über eine Lötfahne 5 45 einen Lötanschluß 17 und 18 und zugeordneten Ver-

und einem Anschlußkabel 6 mit einer Sensorschal- bindungskabcln 19 und 20 mit einer nach dem

rung 7 des so gebildeten Berührungsschalters verbun- Gleichstromprinzip arbeitenden Sensorschaltung 21

den ist. Die von der Sensorschaltung an dem Tasten- verbunden. Bei Überbrückung der Elektroden If

knopf 4 anliegende Brummspannung wird bei Beruh- und 16 mit den Fingerkuppen beim Berühren odei

rung mit den Fingerkuppen durch Massenschluß ver- 50 Niederdrücken des Tastenknopfes fließt von dei

ändert und bewirkt an der Sensorschaltung einen einen Elektrode 15 über die andere Elektrode 16 eir

Schaltvorgang zur Ansteuerung der Folgeschaltung. Strom und bewirkt in der Sensorschaltung 21 eim

Erfiadungsgemäß sind somit in den herkömmlichen von den mechanischen Kontakten unabhängig«

mechanischen Drucktastenschaltern zwei gänzlich Schaltfunktion. Die Einsatzmöglichkeiten sind damit

verschiedene Schaltsysteme vereinigt. Durch Serien- 55 entsprechend dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1

schaltung der mechanischen Kontakte und der elek- unbegrenzt und individuell anpaßbar.

Ironischen Kontakte des Berührungsschalters ist die- In F i g. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispie

ser Drucktastenschalter als Sicherungsschalter ein- eines erfindungsgemäß ausgebildeten Drucktasten

setzbar, d. h. für den Fall, daß nur die mechanischen schalters mit im Schnitt gezeichnetem Tastenknop

Kontakte geschlossen sind, wird der Stromkreis erst 60 dargestellt. In dem Gehäuse 1 sind hierbei ebenfall

geschlossen, wenn durch eine nochmalige Berührung die mechanischen Kontaktelemente gelagett, die übe

des Tastenknopfes 4 der elektronische Berührungs- den in Längsrichtung bewegbaren Kontaktschieber;

schalter durchschaltet. Bei wiederholtem Berühren bewegt werden. Der Kontaktschieber weist am voi

des Tastenknopfes 4 verändert der Beriihrungsschal- deren Ende zwei aus demselben Kunststoff gebildet

ter in der Sensorschaltung 7 seinen Schaltzustand 65 Verstärkungsrippen 22 auf, zu denen in senkrechte

und sperrt damit den Stromkreis wieder, ohne daß Richtung eine aus Kunststoff bestehende Druci

die mechanischen Kontakte betätigt worden sind. platte 23 angeordnet ist. Über diese Druckplatte ύ

Der erfindungsgemäß ausgebildete Drucktastenschal- ein als Berührungssensor ausgebildeter Metaüstre;

fen 24 gezogen, dessen abgewinkelte Enden 25 so ausgebildet sind, daß zumindest an einem Ende 25 ein Anschlußkabel 19 einer elektronischen Sensorschaltung 21 anlötbar ist. Über den Metallstreifen 24 ist ein eine metallisierte Oberfläche aufweisender Tastenknopf26 mit einem konturengleichen Durchbruch aufsetzbar. Der Durchbruch ist mit einem umlaufenden Isolierring versehen, der die so gebildeten beiden Elektroden 24 und 26 elektrisch voneinander trennt. Dieser Isolierring weist ferner eine auf den Matallstreifen 24 auffassende, umlaufende Kante auf, die als Druckkante dient und die die von dem Tastenknopf 26 ausgeübte Druckkraft beim Betätigen des mechanischen Teils des Drucktastenschalters auf den Kontaktschieber 3 überträgt. Für den elektrisehen Anschluß ist an der nach innengerichteten Seitenwand 27 des Tastenknopfes 26 ein Kabel 2-0 angeschlossen, das die zweite Elektrode mit der nach dem Gleichstromprinzip arbeitenden Sensorschaltung 21 des Berührungsschalters verbindet. Der Tastenknopf 26 ist mit seinen Seitenwänden 27 in einem Durchbruch in einer Gerätefrontplatine 29 verschiebbar gelagert. Die Wirkungsweise des so ausgebildeten Drucktastenschalters ist identisch mit der in Fig. 4. Der einzige Unterschied besteht in der Ausbildung des Tastenknopfes 26, der erst nachträglich über den vormontierten Drucktastenschalter aufgesetzt werden kann und somit gegen Beschädigungen wie Verschrammungen, weitestgehend geschützt ist.

In anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung können z. B. größere Tastenknöpfe mit mehreren unabhängig voneinander arbeitenden Berührungsfeldern mit zugeordneten Berührungsschaltern vorgesehen sexn.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 409 514/263

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Claims

Patentansprüche:

1. Drucktastenschalter mit einem Tastenknopf, der über einen Kontaktschieber mit den mechanisehen Kontakten in Wirkverbindung steht, gekennzeichnet durch die Kombination mit mindestens einem elektronischen Berührungsschalter, der durch Berührung des Tastenknopfes (4, 8, 15, 16, 26) an der Betätigungsfläche ansteuerbar ist

2. Drucktastenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastenknopf (4) eine elektrisch leitende Oberfläche aufweist und als Berührungssensor ausgebildet ist, der an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen ist und bei Berührung durch Änderung der anliegenden Brummspannung eine Schaltfunktion in der Sensorschaltung (7) des elektrischen Berührungsschalters auslöst. ao

3. Drucktastenschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Betätigungsfläche (8) des Tastenknopfes (9) ein Beriihrungsfeld (10), vorzugsweise in Form einer nicht oxydierenden Metallplatte vorgesehen ist.

4. Drucktastenschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Berührungsfeld (10) rastend in der die Betätigungsfläche (8) bildenden Frontplatine derart festgelegt ist, daß :rum einen durch Druck auf das Berühiungsfeld (10) der mechanische Druckschalter betätigbar ist und zum anderen eine elektrische Ansteuerung der Sensorschaltung (7) des Berührungsschalters gewährleistet ist.

5. Drucktastenschalter nach einem der Ansprüche 1,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Berührungsfeld (10) als Betätigungsfeld ausgebildet und mit dem Kontaktschieber (3) des Drucktastenschalters mechanisch verbunden ist und daß der Tastenknopf (9) über das Beruhrungsfeld (10) in eine konturengleiche Ausnehmung des Tastenknopfes greift und durch Rastelemente festgelegt ist.

6. Drucktas'enschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Oberfläche des Tastenknopfes mindestens zwei gegeneinander isolierte, durch Berührung elektrisch überbrückbare Elektroden (15,16) aufweist, von denen jeweils eine der sich gegenüberliegenden Elektroden (15 und 16) direkt mit der Sensorschaltung (21) verbunden ist, so daß bei Berührung ein elektrischer Strom fließt, der eine Schaltfunktion der Sensorschaltung (21) des Berührungsschalters auslöst.

7. Drucktastenschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Betätigungsfläche des Tastenknopfes ein mehrere gegeneinander isolierte Elektroden, vorzugsweise eine Ziffer oder ein Symbol bildend, aufweisendes Berührungsfeld angeordnet ist.

8. Drucktastenschalter nach Anspruch6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Betätigungsfläche eine einzige Elektrode (24) angeordnet ist und die Gegenelektrode aus der isoliert hierzu angeordneten, elektrisch leitenden Oberfläche des Tastenknopfes (26) gebildet wird.

9. Drucktastenschaltcr nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Betätigungsfläche angeordnete Elektrode (24) aus einem in Längsrichtung des Tastenknopfes (26) isoliert eingefügten Metallstreifen besteht.

10. Drucktastenschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (24) in einem, in eine Ausnehmung in der Betätigungsqäche des Tastenknopfes (26) eingreifenden, rastend in dem Tastenknopf festgelegten Isolierkörper (22, 23) befestigt ist und beidseitig abgewinkelte Enden (25) aufweist, von denen mindestens eine mit einem Lötverschluß versehen ist

11. Drucktastenschalter nach Anspruch 10, in Verbindung mit Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (22, 23) aus einem T-förmigen Kunststoff-Formteil besteht, dessen federnde Seitenschenkel rastend hinter entsprechend ausgebildete Vorsprünge des Tastenknopfes greifen und auf den Kontaktschieber (3) des mechanischen Drucktastenschalters aufsetzbar und mit diesem verbindbar sind.

12. Drucktastenschalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (22, 23) im Bereich des Betätigungsfeldes des Tastenknopfes Vorsprünge aufweist, die sich an der Innenfläche des Tastenknopfes anlehnen.

13. Drucktastenschalter nach einem der vorhergehender Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastenknopf an der Betätigungsfläche eine der Fingerkuppenform angepaßte Vertiefung aufweist, in deren Bereich das Berührungsfeld des Berührungsschalters angeordnet ist.

14. Drucktastenschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Betätigungsfläche und/oder den Berührungsfeldern eine Sichtanzeige, z. B. in Form eines ausgeleuchteten Symbols oder einer Ziffer, vorgesehen ist, die den Schaltzustand des Drucktasttmschalters oder des Berührungsschalters anzeigt.

15. Drucktastenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 14. dadurch gekennzeichnet, daß der Tastenknopf aus konturengleichen, halbschalenförmigen, rastend miteinander verbindbaren Hälften besteht.