DE2844578A1

DE2844578A1 - Befehlstaster

Info

Publication number: DE2844578A1
Application number: DE19782844578
Authority: DE
Inventors: Manfred Kruegel; Eberhard Schlegel
Original assignee: Georg Schlegel Firma
Current assignee: Georg Schlegel Firma
Priority date: 1978-10-13
Filing date: 1978-10-13
Publication date: 1980-04-24
Also published as: DE2844578C2; US4249057A

Description

PATENTANWALT DlPL.-iNG. EBERHARD EISELE

798 Ravensburg · Goetheplatz 7 · Telefon (0751) 21400

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Befehlstaster zum Einbau in eine Schalttafel oder dgl., bestehend aus zwei Teilen, nämlich einem Betätiger, der dazu bestimmt ist, in Richtung einer zu einer Tragwand senkrechten Einbauachse durch diese Tragwand gesteckt und an dieser befestigt zu werden, und einem Gegenstück, insbesondere Schaltapparat, das an der Tragwandinnenseite in Einbauachsrichtung mit dem Betätiger zusammensteckbar ur-d gegen Zurückziehen verriegelbar ist.

Unter einem Betätiger wird ein Gehäuse mit einem darin gegen eine Federkraft verschiebbar geführten Stößel verstanden, der außen mit einer üblicherweise als Drucktaste bezeichneten Partie endet. Die Befestigung an der Tragwand kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß diese zwischen einem Ansatz des Betätigergehäuses und einem Schraubring eingeklemmt wird. Die zugehörigen Schaltapparate haben meist mehrere Sätze von feststehenden Kontaktträgern und mit diesen zusammenwirkende Kontaktbrücken, die mit eigenen Rückstellfederelementen ausgestattet sind und mittels des Stößels betätigt werden. Schließlieh sind am Schaltapparat Anschlußvorrichtungen für die elektrischen Leitungen, beispielsweise Steckerstifte vorgesehen.

0 3 0 0 17/0285

Die stets erforderliche bauliche Aufteilung eines Befehlstasters in einen Betätiger einerseits und einen Schaltapparat andererseits wirft das Problem einer zweckmäßigen Verbindungsart für diese beiden Teila auf. Zu fordern ist eine Verdrehsicherung, die auch eventuell auftretenden Rüttelbeanspruchungen standhält und eine ausreichende Rückzugsicherung, da letztere die Betätigungskräfte des Stößels und die wesentlich höheren Kräfte beim Abziehen axialer Stecker aufnehmen muß.

Bekannt sind Sicherungsvorrichtungen in Gestalt schwenkbarer oder verschiebbarer Riegel, die mittels eines Schraubenziehers betätigt werden und im Bereich des auf den Betätiger
■aufgesteckten Halses des Schaltapparats angeordnet sind. Diese Sicherungsriegel bedingen einen erheblichen Fertigungsaufwand und ihre Betätigung erwies sich als unhandlich, da die Einstecköffnung für den Schraubenzieher bezogen auf die Anschlußseite der Schaltapparate verhältnismäßig tief liegt und bei dicht gepackten Schaltapparaten nicht einsehbar, ;jedenfalls aber schlecht beleuchtet und durch die Anschlußleitungen zusätzlich abgeschattet ist.

Ferner sind zur Verbindung der Teile eines Befehlstasters
Steckanordnungen nach Art eines Bajonettverschlusses mit Verrastung im geschlossenen Zustand bekannt. Diese haben den

Nachteil, daß zum Verbinden und Lösen infolge der Drehraste

0 3 0 0 1 7 / π 2 8 5

ein verhältnismäßig großer Drehwinkel erforderlich ist, der bei eng benachbart angeordneten Schaltapparaten nicht zur Verfügung steht. Zum anderen wird es bei der Montage als hinderlich empfunden, die Schaltapparate zunächst in einer schlecht auffindbaren schrägen Position einstecken und sie danach in die endgültige Position drehen zu müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Befehlstaster für Montage mit besonders kleinen gegenseitigen Abständen vorzuschlagen, dessen Teile in der endgültigen Winkelposition ohne Drehung zusammensteckbar sind und sich dabei selbsttätig verriegeln.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Befehlstaster der einleitend naher bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an dem einen Teil in radialer Richtung federnd nachgiebige Rastorgane mit sich im wesentlichen senkrecht zur Einbauachse erstreckenden Hakenflächen und an dem anderen Teil sich im wesentlichen senkrecht zur Einbauachse erstreckende Stützflächen vorgesehen sind, hinter welche die Rastorgane beim Zusammenstecken der Teile so einfallen, daß sich die Hakenflächen beim Auseinanderziehen der Teile auf die Stützflächen legen, und daß an dem anderen Teil für jedes Rastorgan wenigstens eine sich im wesentlichen parallel zur Einbauachse erstreckende Schrägfläche 5 vorgesehen ist, wobei die Schrägflächen bei einer relativen Drehung der beiden Teile um die Einbauachse die Rastorgane so

mno 1 7/ri ; >5

28445^8

weit auslenken, daß sich die Haken- und Stützflächen voneinander trennen und die Teile auseinandergezogen werden können.

Demnach werden die Rastorgane beim Zusammenstecken elastisch ausgelenkt. Wenn die Winkelstellung des Schaltapparats nur grob stimmt, finden die Rastorgane über die Schrägflächen selbsttätig in die Aussparungen hinein, so daß einerseits eine sichere Verriegelung gegen Zurückziehen, andererseits aber auch eine ausreichend sichere Festlegung gegen willkürliche Drehbewegung erreicht wird.

Die Entriegelung der beiden Teile geschieht dagegen mittels ■einer Drehbewegung des Schaltapparates gegenüber dem an der Tragwand befestigten Betätiger, wobei ein kleiner Winkel von beispielsweise 15° schon genügt. In der verdrehten und entriegelten Stellung kann der Schaltapparat einfach abgezogen werden.

feewegungsspielraum für eine so geringe Drehbewegung ist auch bei sehr dichter Packung der Schaltapparate gegeben. Der Querschnitt der Schaltapparate ist grundsätzlich beliebig und kann beispielsweise rund sein. Speziell bei Schaltapparaten mit rechteckigem Querschnitt (der auch quadratisch sein kann) wird vorgeschlagen, daß die größte Kantenlänge so viel kleiner als

03001 7/0285

der kleinstmögliche gegenseitige Montageabstand der Betätiger ist, daß der Schaltapparat sich stets so weit drehen läßt, wie es zum Ausrasten der Rastorgane erforderlich ist.

Die Erfindung eignet sich insbesondere für Befehlstaster nach einer neuen europäischen Norm, wonach ein Durchmesser von 16 min für die Einstecköffnung in die Tragwand und ein Montageabstand von 25 mm in beiden Richtungen parallel zur Tragwand vorgeschrieben ist. Die Schaltapparate derartiger Befehlstaster haben so enge Abstände, daß ein Durchgreifen mit dem Schraubenzieher zur Betätigung eines Sicherungsriegels ausgeschlossen wäre. Selbstverständlich eignen sich diese kleinen Schaltapparate wegen ihres geringen Gewichts für eine reine Steckverbindung besonders gut. Es ist auch nicht zu befürchten, daß sie infolge von Vibrationen sich verdrehen und dadurch etwa die Verrastung lösen.

Da es je nach Anwendungsfall und Verdrahtungsschema wünschenswert ist, die verschiedenen Schaltapparate in Verschiedenen Winkfeistellungen einsetzen zu können, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß die einzelnen Stützflächen und gegebenenfalls die einzelnen Rastorgane um je 90° bezüglich der Einbauachse gegeneinander versetzt angeordnet sind. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, die Schaltapparate im eingesteckten Zustand rundum zu drehen, wobei sie alle 90° einrasten,oder sie herauszunehmen und in einer um beliebig viele rechte Winkel verdrehten Position wieder einzusetzen.

030017/0285

Als zweckmäßige Ausführungsform wird vorgeschlagen, daß an dem einen Teil eine Rohrhülse mit abgeschrägtem Rand und an dem anderen Teil ein Kranz von axial vorstehenden Zungen vorgesehen ist, von denen einige, insbesondere durch die Anordnung von Stützrippen, steif ausgebildet sind und sich führend an die Rohrhülse anlegen, während andere Zungen mit Hakenvorsprüngen versehen und elastisch biegsam ausgebildet sind, und daß in die Rohrhülse zur Aufnahme der Hakenvorsprünge Aussparungen eingeformt sind, die als Innenflächen eine Stützfläche und zwei einander spiegelbildlich gegenüberliegende Schrägflächen aufweisen.

Dabei ist es grundsätzlich möglich, die Rohrhülse am Betätiger oder am Schaltapparat und die Zungen am Schaltapparat bzw. an der Rohrhülse anzubringen. Die Anordnung kann ferner so getroffen werden, daß die Zungen außen über die Rohrhülse zu schieben sind oder sie in die Rohrhülse einzuschieben sind, wobei je nachdem die Aussparungen an der Außen- oder Innenseite der Rohrhülse angebracht sind und die Hakenvorsprünge der betreffenden Zungen radial nach innen oder nach außen stehen.

Demgemäß müssen dann auch die vorzugsweise kegelförmigen Randabschrägungen der Rohrhülse, welche die Aufgabe haben, das Zusammenstecken der beiden Teile zu erleichtern, außen oder innen liegen. Je flacher, d.h. in Achsrichtung langer, die Schräge

030017/0285

ist, um so besser wird dieser Zweck erfüllt. Andererseits müssen die ineinandergesteckten Teile auch eine ausreichende Biegestabilität haben. Diese wird durch lange Schrägen verringert, da die zylindrischen Führungsflächen entsprechend kürzer sind. Als zweckmäßiger Kompromiß wird deshalb vorgeschlagen, daß die Randabschrägung der Rohrhülse in denjenigen Umfangsabschnitten, welche der Lage der Aussparungen am Umfang entsprechen, flacher als in den übrigen Umfangsabschnitten ist. Die steifen Zungen liegen somit auf einer größeren Länge an der Rohrhülse an.

020017/0 2^5

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Betätigers im Maßstab 2:1, Fig. 2 die entsprechende Seitenansicht des zugehörigen Schaltapparats,

Fig. 3 einen Querschnitt III-III der Rohrhülse des Betätigers in größerem Maßstab,

Fig. 4 einen geknickten Axialschnitt IV-IV der Rohrhülse des Betätigers,

Fig. 5 die Ansicht der Rohrhülse in Richtung des Pfeiles V,

Fig. 6 einen geknickten Axialschnitt VI-VI des aus einzelnen Zungen bestehenden Steckkragens des Schaltapparates, wobei zur Verdeutlichung die Innenteile weggelassen sind,

Fig. 7 die Draufsicht des Steckkragens nach Fig. 6 und

Fig. 8 die Ansicht der Schaltapparate einer Gruppe von sechs fertig montierten Befehlstastern in natürlicher Größe,

Der in Fig. 1 dargestellte Betätiger, der mit dem in Fig. 2 dargestellten Schaltapparat einen Befehlstaster bildet, ist mittels eines Schraubrings 1 an einer Tragwand 2, beispielsweise einer Schalttafel oder dem Gehäuse einer Maschine, befestigt. An der Frontseite der Tragwand 2 befindet sich ein quadratischer Gehäuseteil 3, der eine noch knapp erkennbare quadratische Drucktaste 4 enthält. Die Drucktaste ist Teil

030017/0285

eines entgegen einer Federkraft beweglichen, nicht dargestellten Stößels. Der Betätiger läuft an der Innenseite in eine Rohrhülse 5 aus.

Der Schaltapparat nach .Fig. 2 hat ein quadrisches Gehäuse 6 und wird mit dessen Steckkragen 7 in Richtung der Einbauachse 8, d.h. der Mittelachse der Rohrhülse und des Steckkragens, auf die Rohrhülse 5 aufgesteckt. An der von der Tragwand abgewandten Seite des Gehäuses 6 stehen sechs Flachsteckerstifte 9 vor. Vier davon, die sich in abgewinkelter Form in das Gehäuse hinein fortsetzen, bilden zusammen mit einer Kontaktbrücke 10 einen Schließer und einen Öffner. Die Kontaktbrücke 10 wird mittels eines ebenfalls nicht dargestellten, unter Federkraft stehenden und mit dem Stößel des Betätigers zusammenwirkenden Stößels bewegt. Die beiden restlichen Flachsteckerstifte dienen als Stromzuführung für eine nicht eingezeichnete Anzeigelampe, welche die transparente Drucktaste 4 von innen beleuchtet.

Die Figuren 3 bis 5 zeigen die Außenform der Rohrhülse 5 im einzelnen. Am wichtigsten sind vier mit je 90° Winkelabstand über den Umfang verteilte Aussparungen 11, die je zwei parallele, zur Einbauachse 8 senkrechte Seitenflächen aufweisen. Je eine davon, nämlich die von der Tragwand 2 abgewandte Seitenflache wird als Stützfläche 12 bezeichnet. Die beiden anderen sogenannten Schrägflächen 13 der Aussparungen verlaufen

030017/0285

achsparallel und bilden schräge, vom Boden der Aussparungen 11 zur äußeren Mantelfläche der Rohrhülse 5 heraufführende Rampen. Eine äußere Fase 14 am Rand der Rohrhülse ist in denselben Umfangsabschnitten wie die Aussparungen 11 unterbrochen durch vier ebene Auflaufflächen 15, welche gegenüber der Einbauachse 8 eine deutlich geringere Neigung als die Fase 14 aufweisen.

Der Steckkragen 7 nach den Figuren 6 und 7 besteht aus acht einzelnen Zungen 16 bzw. 17 in Form von Zylindermantelstücken, die sich beim Aufstecken des Schaltapparates mit ihren Innenflächen passend auf den Außenmantel der Rohrhülse 5 legen. Die Zungen 16 sind mittels je einer Stützrippe 18 versteift und bewirken im wesentlichen die axiale Führung, während die Zungen 17 nach innen vorstehende Hakenvorsprünge 19 aufweisen, und sich elastisch nach außen biegen lassen. Kunststoffe wie z.B. Polykarbonat oder Polyamid als Werkstoff für das Gehäuse 6 haben eine ausreichende Elastizität. Die HakenvorSprünge Weisen zur Einbauachse senkrechte Hakenflächen 20 auf. Sämtliehe Zungen sind nach innen abgeschrägt, wodurch im Zusammenwirken mit der Fase 14 und den Auflaufflächen 15 der Rohrhülse das Aufstecken erleichtert wird. Insbesondere wird durch die verhältnismäßig geringe Neigung der Auflaufflächen 15 das Ausbiegen der Zungen 17 begünstigt. Zum anderen haben diese Auflaufflächen den Vorteil, daß die Hakenvorsprünge 19 noch leichter in die Aussparungen 11 hineinfinden. Eine kleine

030017/0285

Ungenauigkeit der Winkelausrichtung beim Aufstecken gleicht sich somit von selbst aus.

Eine Drehung des aufgesteckten und eingerasteten Schaltapparats nach rechts oder links hat zur Folge, daß die Hakenvorsprünge 19 über eine ihrer Schrägflächen 13 laufen und dadurch bis auf den Außendurchmesser der Rohrhülse 5 nach außen gebogen werden, so daß nunmehr der Schaltapparat ohne großen Widerstand von dem Betätiger abgezogen werden kann.

Aufgrund des Umstandes, daß die Aussparungen 11 um 90° gegeneinander versetzt sind und ebenso auch die Zungen 17, kann der Schaltapparat insgesamt vier verschiedene, um 90° gegeneinander versetzte Raststellungen einnehmen.

In Fig. 8 sind sechs Befehlstaster in natürlicher Größe dargestellt, deren frontseitige quadratische Gehäuseteile 3 ohne Zwischenräume aneinandergerückt sind. Die längere Seite des rechteckigen Querschnitts der Gehäuse 6 der Schaltapparate ist etwas kürzer als die Seitenlänge der Gehäuseteile 3 bzw. des mit dieser Seitenlänge identischen MontageabStandes. Infolgedessen lassen sich die Schaltapparate auch bei dieser dichten, schachbrettartigen Montage der Befehlstaster um einen zur völligen Entrastung hinreichenden Winkel drehen, was in Fig. 8 strichpunktiert angedeutet ist.

03001 7/0285

Claims

PATENTANWALT DIPL.-ING. EBERHARD EISELE 798 Ravensburg . Goetheplatz 7 · Telefon (0751) 214 00 28U578 Anmelderin: Firma Georg Schlegel Am Kapellenweg 7941 Dürmentingen Bezeichnung: Befehlstaster Ansprüche

1.j Befehlstaster zum Einbau in eine Schalttafel oder dgl., bestehend aus zwei Teilen, nämlich einem Betätiger, der dazu bestimmt ist, in Richtung einer zu einer Tragwand senkrechten Einbauachse durch diese Tragwand gesteckt und an dieser befestigt zu werden, und einem Gegenstück, insbesondere Schaltapparat, das an der Tragwandinnenseite in Einbauachsrichtung mit dem Betätiger zusammensteckbar und gegen Zurückziehen verriegelbar ist, .dadurch gekennzeichnet, daß an dem einen Teil (7) in radialer Richtung federnd nachgiebige Rastorgane (17) mit sich im wesentliehen senkrecht zur Einbauachse (8) erstreckenden Hakenflächen

(20) und an dem anderen Teil (5) sich im wesentlichen senkrecht zur Einbauachse erstreckende Stützflächen (12) vorgesehen sind, hinter welche die Rastorgane beim Zusammenstecken der Teile so einfallen, daß sich die Hakenflächen beim Auseinanderziehen der Teile auf die Stützflächen legen, und daß an dem anderen Teil

(5) für jedes Rastorgan wenigstens eine sich im wesentlichen parallel zur Einbauachse erstreckende Schrägfläche (13) vorgesehen ist,· wobei die Schrägflächen bei einer relativen Drehung der beiden Teile um die Einbauachse die Rajstorgane so weit auslenken, daß sich die Haken- und Stützflächen voneinander trennen und die Teile auseinandergezogen werden können.

030017/0285

COPY
ORIGINAL INSP^TED

2. Befehlstaster nach.Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützflächen (12) und gegebenenfalls die Rastorgane (17) um je 90° bezüglich der Einbauachse (8) gegeneinander versetzt angeordnet sind, so daß die Teile (5, 7) wahlweise um 90° gegeneinander versetzt zuijamroengesteckt bzw. verdreht werden können.

3. Befehlstaster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem einen Teil eine Rohrhülse (5) mit abgeschrägtem Rand (14) und an dem anderen Teil ein Kranz von axial vorstehenden Zungen (16, 17) vorgesehen ist, von denen einige, insbesondere durch die Anordnung von Stützrippen (18), steif ausgebildet sind und sich führend an die Rohrhülse anlegen, während andere Zungen mit Hakenvorsprüngen (19) versehen und elastisch biegsam ausgebildet sind, und daß in die Rohrhülse zur Aufnahme der Hakenvorsprünge Aussparungen (11) eingeformt sind, die als Innenflächen eine Stützfläche (12) und zwei einander spiegelbildlich gegenüberliegende Schrägflächen (13) aufweisen.

4. Befehlstaster nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Randabschrägung (15) der Rohrhülse (5) in denjenigen ümfangsabschnitten, welche der Lage der Aussparungen (11) a;n Umfang entsprechen, flacher als in den übrigen Umfangsabschnitten ist.

0 3 0 0 17/0 ■' 8 5

5. Befehlstaster nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltapparat einen rechteckigen Querschnitt hat, dessen größte Seitenlänge so viel kleiner als der kleinstmögliche gegenseitige Montageabstand der Betätiger ist, daß der Schaltapparat sich stets so weit drehen läßt, wie es zum Ausrasten der Rastorgane (17) erforderlich ist.

030017/02-2 5