DE3214241C2 - Schalter, insbesondere zum Einbau in Montageplatten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schalter, insbesondere zum Einbau in Montageplatten, mit Drucktaste, einem in einem Schaltergehäuse gegen Federwirkung bewegbaren, mit der Drucktaste verbundenen Tastelement, mit einem Kontaktsystem aus ortsfesten und beweglichen Kontaktelementen sowie einem Betätigungsglied für das Kontaktsystem. Die Erfindung besteht darin, daß die Tastbewegung in eine um eine in Verschieberichtung des Tastelementes (53) verlaufende Achse (20) erfolgende Schwenkbewegung des Betätigungsgliedes (42) für das Kontaktsystem umgeformt ist, daß der Schwenkwinkel des Betätigungsgliedes (42) begrenzt ist und daß bei einer Bewegung der Drucktaste (58) über eine den Grenzen der Schwenkbewegung des Betätigungsgliedes (42) entsprechende Lage hinaus die Antriebsverbindung (48, 51, 53) des Betätigungsgliedes (42) von dem Tastelement (53) abgekoppelt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schalter, insbesondere zum Einbau in Montageplatten, mit einer Drucktaste, mit einem in einem Schaltergehäuse gegen Federwirkung bewegbaren, mit der Drucktaste verbundenen Tastelement, mit einem Kontaktsystem aus ortsfesten und beweglichen Kontaktelementen sowie mit einem Betätigungsglied für Jas Kontaktsystem.

Solche Schalter sind bereits bekannt (DE-OS 90 277); wobei sich dort das auf die beweglichen Kontaktelemente einwirkende Betätigungsglied in der gleichen Richtung wie die Drucktaste bzw. das mit einer Drucktaste verbundene Tastelement bewegt. Die Schaltelemente werden unmittelbar durch die Stirnfläche des Betätigungsgliedes bewegt. Dabei gleiten dort elastische Finger in Betätigungsrichtung des Schalters auf Festkontakten, so daß die Kontaktkraft senkrecht zur Betätigungsrichtung des Schalters eintritt und konstant ist. Da jedoch die Kontaktkraft allein durch die Elastizität der Finger festgelegt ist, die während der Lebensdauer des Schalters durch Materialermüdung nachlassen kann, können sich dort bei Lang/.eitgebrauch Kontaktproblcme einstellen.

Bekannt sind auch bereits andere Schalter dieser Art (DE-AS 11 01 5o8; DK-GM 19 7b 67b), die so ausgebildet sind, daß sie in der gedrückten Schaltung durch eine Raste festgehalten werden, wie man dies beispielsweise auch von Kugelschreibern her kennt. Diese Raststellung

:.: muß beim Lösen durch einen auf das Tastelement aus-V geübten Oberhub wieder gelöst werden. Dieser Über- \. hub wirkt dort wiederum auf die beweglichen Kontakt- : elemente ein und zwar in derjenigen Richtung, in der die <■ beweglichen Schaltelemente zuvor in die betreffende Schaltstellung bewegt wurden. Während des Oberhubes wird daher bei diesen Schaltern unnötigerweise das Federmaterial der beweglichen Kontakte zusätzlich belastet und der Kontaktdruck erhönt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen , Schalter der eingangs genannten Art mit vertretbarem -■ Aufwand dahingehend weiterzubilden, daß sich bei langer Lebensdauer erweiterte Möglichkeiten der Kontaktanordnung ergeben. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Tastbewegung in eine um eine Verschieberichtung des Tastelementes verlaufende Achse erfolgende Schwenkbewegung des ; Betätigungsgliedes für eine schwenkende Betätigung des Kontaktsystems umgeformt wird, daß der Schwenkwinkel der Betätigung des Betätigungsgliedes begrenzt ist und daß bei einer Bewegung der Drucktaste über eine den Grenzen der Schwenkbewegung des Betäti- ; gungsgliedes entsprechende Lage hinaus die Autriebsverbindung des Betätigungsgliedes von dem Tastelement abgekoppelt ist.

Dadurch ergibt sich vorteilhafterweise, daß eine \; rechtwinklig zur Tastbewegung erfolgende Betätigung ' der beweglichen Kontaktelemente eine gegenüber den r, bekannten Schaltern günstigere Kontaktanordnung ermöglicht, daß ein während des Ausrastens aus einer ': Raststellung erforderlicher Oberhub nicht auf die be- '■:'· weglichen Kontaktelemente einwirkt und daß die Kon- : tak'kraft in einem bestimmten Bereich von der Betäti- *. gungskraft des Schalters abgeleitet wird, so daß sich ι Materialermüdungen bei den Kontaktelementen nicht auswirken.

" Die Umsetzung der Verschiebebewegung in eine

hierzu rechtwinklig verlaufende Schwenkbewegung , kann auf verschiedene Weise erfolgen. Bei einer Aus- ; führungsform Hes beschriebenen Schalters weist das Tastelement mindestens eine Stellkurve auf, vorzugsweise in Form einer um die Verschieberichtung als Achse verlaufenden Schraubenlinie, in die mindestens ein bezüglich der Schwenkachse des Betätigungsgliedes radial abstehender Zapfen des Betätigungsgliedes eingreift, das läags einer Schwenkachse urd damit in Verschieberichtung des Tastelementes unverschiebbar gehalten ist. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß der Schalter verhältnismäßig klein und kompakt gebaut werden kann und daß das \bkoppeln des Antriebes in den Endstellungen des Betätigungsgliedes auf sehr einfache Weise gemäß einer Ausführungsform des beschriebenen Schalters dadurch verwirklicht werden kann, daß die Steilkurve mindestens einen parallel zur Verschieberichtung des Tastelementes verlaufenden Abschnitt aufweist. Bewegt sich das Tastelement über diejenige Stellung hinaus, die einer Endstellung des Betätigungsgliedes entspricht, so bewegen sich die Zapfen in dem parallel zur Verschieberichtung des Tastelementes verlaufenden Abschnitt der Stellkurve, bewirken keine weitere Drehung des Betätigungsgliedes und halten das Betätigungsglied in dieser Stellung Test.

Der beschriebene Schalter kann auch als Tastschalter ausgebildet sein, bei dem die zweite Schaltslellung lediglich bei gedrückter Drucktaste bzw. gedrücktem Tastelement eingenommen wird und das Kontaktsystem in eine erste Stellung zurückkehrt sobald auf das Tastelement kein Druck mehr ausgeübt wird. Der beschriebene Schalter kann jedoch auch als Rastschalter ausgebildet sein, bei dem also durch Drücken des Tastelementes das Kontaktsystem von einer ersten Schaltstellung in eine zweite Schaltstellung übergeführt und in dieser zweiten Schaltstellung dann gehalten wird. Eine Bewegung des Tastelementes über diejenige Stellung hinaus, die einer Endstellung des Betätigungsgliedes entspricht, ist bei Rastschaltern in der Regel erforderlich, damit das Tastelement von der Raste frei kommt

ίο und das Betätigungsglied und das Kontaktsystem, in der Regel durch eine Feder, in die ursprüngliche Stellung des Tastelementes und des Kontaktsystems zurückgeführt wird Bei dem beschriebenen Schalter läßt sich eine derartige Rastanordnung sehr einfach verwirklichen, indem z. B. das Tastelement durch die Feder, die dem Drücken der Drucktaste und damit dem Verschieben des Tastelementes entgegenwirkt, in Richtung auf einen Gehäusedeckel gedrückt ist An dem Gehäusedeckel sind Zähne angeordnet, die mit mindestens einem Nocken des Tcstelementes zusammenarbeiten.

Diese Ausführungsform des beschnei i.-nen Schalters kann dahingehend weiter ausgebildet sein, c iß diese am Gehäusedeckel angeordneten Zähne an einem kreisringförmigen, ortsfesten Zahnkranz angeordnet sind und daß das mit der Drucktaste verbundene Tastelement einer- Ring aufweist, der um eine in Richtung der Tastbewegung verlaufende Achse drehbar gelagert ist und mindestens einen mit den Zähnen zusammenarbeitenden Nocken aufweist. Die Feder drückt daher den Nocken in den Zahngrund dieser Zähne eiu, so daß hierdurch die unter Wirkung der Feder verlaufende Rückbewegung des Tastelementes und damit auch diejenige des BetätigungEgliedes in einer Stellung endet, die durch die Tiefe der Zähne bestimmt ist Zweckmäßigerweise haben die Zähne, in die der Nocken eingreift, eine unterschiedliche Tiefe, wobei dann der einen Tiefe des Zahngrundes eine Schaustellung des Kontaktsysteins und der anderen Zahntiefe die andere Schaltstellung des Kontaktsystems zuzüglich des Oberhubes entspricht

Um die Nocken in die abwechslungsweise verschiedene Zahntiefe aufweisenden Zähne einzuführen, weist z. B. aas mit der Drucktaste verbundene Tastelement einen Ring auf, an dem mindestens ein Nocken befestigt ist Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird dieser Ring bei jedem Hub um eine Zahnieilune weiter gedreht Eine besonders zweckmäßige Vorrichtung zum Weiterdrehen des Ringes ergibt sich dadurch, daß auf der den vorerwähnten Zähnen abgewandten Seite des Nockens ein weiterer Zahnkranz vorgesehen ist mit dessen Zähnen der Nocken in einer Endstellung der Tastbewegung zusammenarbeitet, vorzugsweise in derjenigen, in der das Tastelement in seine Endstellung gedrückt ist Durch die schrägen Zahnflanken dieser Zähne v/ird dann der Ring mit dem Nocken jeweils weiter bewegt, so daß der Nocken bei dem darauffolgenden Rückhub im ersteren Zahnkranz in den nächstfolgenden Zahn eintritt, dessen Tiefe sich von der Tiefe der benachbarten Zähne unterscheidet. Tritt der Nokken in einen tiefen 7 ihn ein, so entspricht die Anlage des Nockens an dem Zahngrund einer Stellung des Zapfens am Ende der Stellkurve, nachdem dieser den schraubenlinienförmigen Abschnitt unter Verschwenken des Stellgliedes und achsparallelen Abschnitt der Stellkurve durchlaufen hat. Die Anlage des Nockens an den weniger tiefen Za'ingrund entspricht der Stellung des Zapfens am Beginn des schraubenlinienförmigen Abschnittes der Stellkurve, also einer Stellung, in der der Zapfen noch keine Drehbewegung auf das Stellglied

übertragen hat.

Zweckmäßig können die beiden Zahnkränze um eine halbe Zahnteilung versetzt gegeneinander angeordnet sein, so daß beim Einführen des Nockens in einen Zahngrund der Nocken mit dem Ring zwangsläufig verdreht wird.

Der Ring mit dem Nocken ist vorteilhafterweise abnehmbar ausgebildet, so daß der Schalter bei abgenommenem Ring als reiner Tastschalter ausgebildet sein kann. Da in diesem Falle die eine Schaltstellung nur solange eingenommen wird, solange die Drucktaste gedrückt ist. bedarf es keiner Rastvorrichtung, die das Tastelement in dieser Stellung festhält. In diesem Falle können auch die beiden Zahnkränze fehlen, es genügt, wenn das Tastelement wie bei der Ausbildung des Schalters als Rastschalter verschiebbar, aber unverschwenkbar im Schalter geführt ist und durch die Stellkurve im Tastelement die Schwenkbewegung des Betätigungsgliedes erzeugt wird.

Am bedienungsseitigen Ende des Tastelementes kann eine in zwei verschiedenen Farben leuchtende Diode angeordnet sein, die den Schaltzustand des Schalters anzeigt. Die Diode bildet in diesem Falle gleich die Drucktaste.

Bei dem beschriebenen Schalter ist die Größe der Schwenkbewegung durch den Winkelabstand zwischen Anfang und Ende des nicht zur Verschieberichtung parallelen Abschnittes der Stellkurve bestimmt, so daß der Kontaktdruck die diesem Winkelabstand entsprechende Größe nicht überschreiten kann.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht einer Ausführungsform des beschriebenen Schalters,

Fig. 2 eine Explosionsdarstellung dieser Ausführungsform und

F i g. 3 einen Schnitt durch die Ausführungsform nach F i g. 2 gemäß der Linie IH-IIl in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab.

F i g. 1 zeigt einen Gehäuseboden 1 aus Kunststoff für einen Druckschalter mit einer kegelstumpfförmig sich nach unten verjüngenden Außenfläche 3. Er wird nach unten abgeschlossen durch eine ebene Fläche 4 und nach oben durch eine kreisförmige Fläche 5, die zusammen mit der kegelstumpfförmigen Außenwand 3 eine gemeinsame Kante 6 aufweist An dem Gehäuseboden 1 ist ein hohizylinderförmiges Gehäusemittelteil 10 befestigt, in das innen ein kurzer Hohlzylinder 13 aus Kunststoff passend eingesetzt ist. dessen obere Begrenzungsfläche zwölf symmetrisch aneinander anschließende Flächen nach Art von Sägezähnen 15 aufweist und der innerhalb des Gehäusemitteiteiles 10 vom Gehäuseboden 1 nach oben herausragt.

Der Gehäuseboden 1 weist eine zur senkrechten Symmetrieachse 20 des Schalters symmetrisch angeordnete, im wesentlichen quaderförmige Aussparung 21 mit im wesentlichen quadratischem Grundriß auf, vgl. F i g. 2, deren obere Begrenzungsebene mit derjenigen der Fläche 5 zusammenfällt, und deren untere Begrenzungsebene die kegelstumpfförmige Außenwand 3 etwa auf halber Höhe schneidet Die Seitenlänge des Grundrißquadrates der Aussparung 21 entspricht in etwa dem Außenradius des Hohlzylinders 13, beispielsweise dem doppelten Rasterabstand einer üblichen Leiterplatte für elektronische Schaltungen. Entlang den senkrechten Kanten und den Mittelsenkrechten der Seitenflächen der im wesentlichen quaderförmigen Aussparung 21 durchdringen acht zylinderförmige Kontaktstifte 22 bis 25 den Gehauseboden 1. Nach unten weisen sie kegelstumpfähnliche Verrundungen 26 auf. Die oberen Begrenzungsflächen der Kontaktstifte 22 bis 24 liegen in der Ebene der kreisförmigen Flache 5. ihr zylindrischer Querschnitt ragt zumindest teilweise in den Bereich der im wesentlichen quaderförmigen Aussparung 21 hinein und dient zur Kontaktierung.

Die Kontaktstifte 25 erstrecken sich bis etwa zu zwei Dritteln der Höhe des Gehäusemittelteiles 10 über die Fläche 5 hinaus nach oben und sind im Gegensatz zu den Kontaktstiften 22 bis 24 auch im Bereich der im wesentlichen quaderförmigen Aussparung 21, die hier halbzylindrische Einschnürungen 27 konzentrisch zu den Kontakrstiften 25 mit etwa dem doppelten Radius dieser Kontaktstifte 25 aufweist, vom Kunststoffmatcrial des Gehäusebodens 1 umschlossen. An ihrem oberen Ende weisen die Kontaktstifte 25 kegelstumpfahnliche Verrundungen 28 auf. Zwei bewegliche Kontaktclcmcnte 30 weisen je zwei ringfederähnliche Kontaktbrücken 31 und einen Verbindungsbogen 32 zwischen diesen Kontaktbrücken 31 auf. Ihre Höhe entspricht in etwa der Tiefe der Aussparung 21. Sie bestehen aus federelastischem Material, das gegebenenfalls nicht dargestellte zusätzliche elektrisch leitende Schichten oder angeformte Streifen aufweist, und liegen mit der Hohlseite ihrer Veibinclungsbögen 32an den Kontaktstiften 23 an.

Die im wesentlichen quaderförmige Aussparung 21

weist zwischen den Kontaktstiften 22 und 23 bzw. 23 und 24 gelegene zyiindersegmentartige Ausstülpungen 34 auf, so daß die Kontaktbrücken ? I ungehindert bis an die Kontaktstifte 22 bzw. 24 um die Stifte 23 als Schwenkachse angeschwenkt werden können. Mit ihren der senkrechten Symmetrieachse 20 am nächsten kommenden Flächen der ringfederähnlichen Kontaktbrükken 31 liegen die freien Enden der Kontaktelemente 30 federnd an untere senkrechte Seitenflächen 36 bis 38 eines Stellelementes 40 an, das aus isolierendem Material gefertigt ist. Das Stellelement 40 weist an seinem unteren Ende ein längliches Betätigungsglie J 42 auf, das von den langen und parallel verlaufenden Flächen 36 sowie von den davon im stumpfen Winkel wegweisenden und einander im spitzen Winkel zulaufenden Seitenflächen 37 und 38 begrenzt wird und an das sich bei Bedarf eine nach unten nicht dargestellte Zuspitzung als Montierungshilfe für den Schalterzusammenbau anschließen kann. Die Höhe der Seitenflächen 36 bis 38 sowie die Höhe der Kontakteiemente 30 entspricht in etwa der Tiefe der Aussparung 21.
An den unteren Bereich des Stellelementes 40

so schließt sich nach oben ein gabelförmiger Bereich mit einer zentralen Jochplatte 44 an, von der zwei einander diametral gegenüberliegende, im Querschnitt hohlzylindersegmentartige Zinken 45 nach oben aufragen. Diese Zinken 45 weisen im oberen Bereich angeformte Zapfen 48 zylindrischer Form auf, die radial nach außen weisen und in als Stellkurven 51 ausgebildete Aussparungen der hohlzylinderförmigen senkrechten Wand 52 eines Tastelemenles 53 eingreifen. Der Innendurchmesser des Hohlzylinders ist etwas größer als der Durchmesser des Stellelementes 40, so daß dieses mit nur geringem radialem Spiel im Bereich seiner Zinken 45 im Tastelement 53 aufgenommen werden kann. Zu diesem Zweck werden beim Zusammenbau die Zinken 45 leicht in Richtung der senkrechten Symmetrieachse 20 zusammengedrückt und von unten in das Innere des Tastelementes 53 eingeführt sodann werden das Tasteiement 53 und das Stellelement 40 um ihre gemeinsame senkrechte Symmetrieachse gegeneinander verdreht, bis die Zapfen 48 mit den

Stellkurven 51 in Eingriff gelangen. Im Bereich etwas oberhalb der Stellkurven 51 ist das Tastelement 53 als Vollzylinder 43 ausgebildet, der durch eine ebene Ringstirnfläche 55 nach oben begrenzt wird und dort eine krciszylinderförmige Aussparung 56 aufweist, die zur Aufnahme eines Anzeigeelementes 58, beispielsweise einer zweifarbigen Leuchtdiode, die durch eine Kapsel geschü' ■-; sein kann, vorgesehen ist. Zwischen den Zinken 45 befindet sich eine Druckschraubenfeder 41, deren unteres Ende sich an der Jochplatte 44 und deren oberes Ende sich an einer nicht gezeichneten Ringschulter oder Innenstirnfläche der zentralen Aussparung im Tastelement 53 abstützen, die oben durch den Vollzylinder 43 begrenzt ist.

Im Bereich ihres unteren Endes weist die Wand 52 des Tastelementes 53 an ihrer Außenseite eine horizontal umlaufende, Nut 59 auf, in der ein an einer Stelle senkrecht aufgeschnittener Ring 60 bündig geführt ist, dessen Aüßcndürchmcsscr dem der Wand 52 entspricht. An der Außenfläche des Ringes 60 sind zwei einander diametral gegenüberliegende Nocken 61 angeformt, die vorzugsweise nach Art eines geraden, sechsseitigen auf die Spitze gestellten Prismas ausgebildet sind, deren Höhe etwa der Höhe des Ringes 60 entspricht, oder etwas größer ist; die Länge der Nocken 61 entspricht der Dicke des Hohlzylinders 13.

An das obere Ende des Gehäusemittelteiles 10 schließt sich ein kreisringzylinderförmiger Gehäusedekkel 65 des Gehäuseoberteiles 2 an, dessen Außendurchmesser dem des Gehäusemittelteiles 10 und dessen Innendu.ohmesser 67, der etwas größer als der Außendurchmesser des Tastelementes 53' ist und auf diesem geführt ist. An die Unterseite des Gehäusedeckels 65 ist konzentrisch eine Hülse 66 angeformt, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Hohlzylinders 13 entspricht und deren Innendurchmesser des Tastelementes 53 entsprich», An der Außenseite der Hülse 66 sind zwei einander diametral gegenüberliegende Nokken 68 vorgesehen, die in entsprechende Aussparungen 70 im oberen Teil des Gebäi?^cR'Tiitte!teiles 10 eingreifen.

Die Hülse 66 weist an ihrem unteren Rand sechs Aussparungen nach Art von Sägezähnen 72 und i"i Wechsel damit sechs tiefere Aussparungen nach Art von senkrechten Nuten 73 auf. Auch letztere arbeiten mit den Nocken 61 formschlüssig zusammen und weisen an ihrem rechten Ende eine nach rechts verlaufende schräge Flanke 74, etwa entsprechend der schrägen Flanke der Sägezähne 72, auf. Die Sägezähne 72 und die Nuten 73 folgen im Winkelabstand von etwa 30° aufeinander. Die schrägen Flanken 74 sowie die Sägezähne 72 verlaufen etwa spiegelbildlich zu den Sägezähnen 15, die Sägezähne 15 sind jedoch bei zusammengebautem Schalter um etwa eine halbe Zahnlücke gegenüber den Sägezähnen 72 versetzt Die Nocken 61 werden daher bei jedem Tastenhub (Doppelpfeil C) in dieselbe Richtung, im dargestellten Ausführungsbeispiel im Uhrzeigersinn, weiterbewegt.

Die Wand 52 des Tastelementes 53 weist zwei einander diametral gegenüberliegende senkrechte und nach unten offene zylindrische Bohrungen 76 auf, in die sich die Kontaktstifte 25 als Führungen erstrecken, wobei in den zylindrischen Bohrungen 76 auch bei gedrücktem Tastelement 53 noch genügend Raum zur Aufnahme von aus leitfähigem Material gefertigten Spiralfedern 78 verbleibt, die an ihrem oberen Ende AnschluBteitungen 79 kontaktieren, die auf nicht näher dargestellte Weise innerhalb des Tastelementes 53 in die Aussparung 56 zu nicht dargestellten Kontakten für das Anzeigeelement 58 führen.

Die Stellkurven 51 in der Wand 52 liegen einander symmetrisch bezüglich der senkrechten Symmetrieachse 20 gegenüber und im Bereich zwischen den zylindrisehen Bohrungen 76; sie weisen in ihrem oberen und unteren Endbereich einen senkrechten sowie im dazwischen gelegenen Mittenbereich einen Verlauf schräg zur Symmetrieachse 20 auf.

In der einen der beiden Raststellungen drückt die ίο Feder 41 das Tastelement 53 nach oben bis zur Anlage der Nocken 61 an dem Ende der Nut 73. Falls die Nokken bei der Ausbildung des Schalters als Tastschalter fehlen, weist der Gehäusedeckel 65 einen nach innen abstehenden Rand auf, an dem die Fläche 55 des Tastelementes 53 zur Anlage kommt. In dieser Stellung befinden sich die Zapfen 48 am unteren Ende des achsparallelen unteren Abschnittes 81 der Steilkurven 51.

Soll der Schalter in die andere Schaltstellung über-

.c j

aui uaa

element 58 und damit das Tastelement 53 entgegen der Wirkung der Feder 41 nach unten, wobei das Stellelement 40 seine Höhenlage nicht ändert. Dabei gleiten die seitwärts von dem Stellelement 40 abstehenden Zapfen 48 in den Stellkurven 51 zunächst im achsparallelen Abschnitt 81 nach oben und dann in dem schrägen Abschnitt 82 der Stellkurve 51 schräg nach oben. Da sich das Tastelement 53 jedoch wegen der als Führung ausgebildeten, verlängerten Kontaktstifte 25 gegenüber dem Gehäuse 1, 2,10 nicht verdrehen kann, dreht sich das Stellelement 40 um die Symmetrieachse 20 so weit, bis die Zapfen 48 bei weiterem Drücken auf das Anzeigeelement 58 in den oberen achsparallelen Abschnitt 83 eintreten. Diese Schwenkbewegung des Stellelementes 40 führt auch das Betätigungsglied 42 aus, an dem federnd die bogenförmigen Enden der Kontaktbrücken 31 der beiden Kontaktelemente 30 anliegen, vorzugsweise mit seinen kurzen Seiten 38, so daß diese Kontaktbrücken 31 an die Kontaktstifte 24 zur Anlage kommen (F i g. 2). Dabei schleifen nicht nur diese Kontaktbrükken 31 an den Kontaktstiften 24, sondern auch die Verbindungsbögen 32 an den mittleren Kontaktstiften 23. wodurch eine gute Selbstreinigung der Kontakte und wegen der im Bereich der Extrempositionen des Stellelementes 40 durch dieses ausgeübte Auslenkung der ringfederähnlichen Kontaktbrücken 31 ein dieser Federauslenkung entsprechender, stets gleicher Kontaktdruck ausgeübt wird. Der Winkelabstand der beiden Extrempositionen des Stellelementes 40 in seinem Schwenkbereich wird durch den Winkelabstand der beiden achsparallelen Abschnitte 81 und 83 der Stellkurven 51 definiert Da der Druck auf die Kontakte 23 und 24 erst dann ansteigt, wenn sich das Kontaktelement 30 so weit verschwenkt hat, daß sich die Kontaktbrücke 31 an den Kontaktstift 24 angelegt hat, ist auch das Prellen der Kontakte praktisch verhindert Der Kontaktdruck ist durch den vorgenannten Winkelabstand der achsparallelen Stellkurvenabschnitte 81 und 83 und die Federkraft der Ringfeder bestimmt und unabhängig von der Kraft mit der das Tastelement 53 vom Benutzer nach unten gedruckt wird. Diese wirkt nicht auf die Kontaktanordnung, sondern wird in der tiefsten Position des Tastelementes 53 über die dann an den oberen Enden der oberen Abschnitte 83 der Stellkurven 51 anliegenden Zapfen 48 und damit über das Stellelement 40 an den Gehäuseboden 1 abgeleitet

Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform des beschriebenen Schalters ist der Schalter als Rast-Schalter ausgebildet, die eingenommene Schalt-

stellung wird durch eine Rastvorrichtung festgehalten. Bei der eben beschriebenen in die untere Richtung des Doppelpfeiles C verlaufenden Bewegung treten die Rastnocken 61 in die Sägezähne 15 des Gehäusemittelteiles 10 ein und bewegen sich dort unter Drehung des Ringes 60 um ca. 15 Winkelgrade in den Zahngrund.

Läßt nun die auf das Anzeigeelement 58 von oben wirkende Kraf' nach, so bewegt sich das Tastelement 53 unter Wirkung der Feder 41 wieder nach oben, die Nokken 61 treffen dabei jedoch auf die schrägen Flanken der Sägezähne 72 im Oberteil 2 und gleiten in den Zahngrund dieser Sägezähne 72, wobei sich der Ring 60 mit den Nocken 61 wiederum um einen kleinen Drehwinkel verdreht. Dabei kommt die Aufwärtsbewegung des Tastelementes 53 durch die Anlage der Nocken 61 in den Zahngrund der Sägezähne 72 zum Stillstand, wobei die Maße jedoch so gewählt sind, daß in dieser Endstellung die Zapfen 48 das untere Ende des oberen achsparallelen Abschnittes 83 der Steilkurve 51 noch nicht verlassen haben, das Stellelement 40 sich also noch nicht um die Symmetrieachse 20 gedreht hat. Der Schalter steht daher noch in der in der unteren Endstellung des Tastelementes 53 eingenommenen Stellung. Eine Verdrehung des Stellelementes 40 ist nicht möglich, weil hierzu die Zapfen 48 in den schräg verlaufenden mittleren Abschnitt 82 der Stellkurve 51 eintreten müßten, wozu jedoch eine weitere Aufwärtsbewegung des Tastelementes 53 erforderlich wäre. Dies ist jedoch nicht möglich, weil die Nocken 61 am Grund der Sägezähne 72 anliegen. Die Sägezähne 72 sind daher lediglich so hoch ausgebildet, daß in dieser Stellung die Zapfen 48 noch nicht in den schrägen Abschnitt 82 der Stellkurve 51 eintreten. Das Anzeigeelement 58 zeigt die jetzt eingenommene Schalterstellung durch die eine der beiden Farben an.

Soll der Schalter die andere Schaltstellung einnehmen, so drückt der Benutzer wiederum auf das Anzeigeelement 58, so daß das Tastelement 53 wiederum entgegen der Wirkung der Feder 41 nach unten geführt wird. Dabei gleiten die am unteren Ende des oberen Abschnittes 83 der Stellkurve 51 befindlichen Zapfen 48 in dessen oberes Ende. Jeder der Nocken 61 gleitet die steile Flanke der Sägezähne 72 entlang, kommt von diesem Sägezahn frei und trifft auf die schräge Flanke der Sägezähne 15 in dem Gehäusemittelteil 2. Wegen der oben beschriebenen Versetzung der in dem Gehäuseoberteil 10 befindlichen Zähne gegenüber den im Gehäusemittelteil 2 angeordneten Zähne um etwa eine halbe Zahnteilung (15°) trifft der Nocken 61 etwa auf die Mitte der schrägen Flanke eines Zahnes 15.

Übt hierauf der Benutzer auf das Anzeigeelement 58 keine Kraft mehr aus, so wird das Tastelement 53 durch die Feder 41 nach oben geschoben, wobei jeder Nocken 61 wegen der Versetzung der Zähne zunächst etwa auf die Mitte der schrägen Flanke 74 eines Zahnes im Gehäuseoberteil 2 auftrifft und von dort in die Nut 73 und dort bis an das Ende der Nut gleitet Bei dieser Aufwärtsbewegung des Tastelementes 53 gleiten die Zapfen 48 durch den oberen Abschnitt 83, den schrägen mittleren Abschnitt 82 in den unteren Abschnitt 81 der Stellkurve 51, wobei das Betätigungsglied 42 um den in der oben beschriebenen Weise definierten Winkel (etwa 30°) verschwenkt und damit auf die beiden anderen diametral einander gegenüberliegenden Kontaktbrücken 31 drückt und damit die Kontaktstifte 22 und 23 miteinander verbindet Ein Rückschwenken des Betikigungsgliedes 42 aus dieser Stellung ist nicht möglich, weil hierzu d2s· Tastelement 53 entgegen der Wirkung der Feder 41 nach unten gedruckt werden müßte, was nur durch erneutes Drücken auf das Anzeigeelement 58 möglich ist.

Bei einer anderen Ausführungsform, bei der der beschriebene Schalter als reiner Tastschalter verwendet wird, fehlen die Nocken 61. In Ruhestellung ist das Tastelement 53 durch die Feder 41 in seiner oberen Endlage gehalten, die Zapfen 48 befinden sich am unteren Ende des unteren achsparallelen Abschnittes 81 der Stellkurve 51. Da das Tastelement 53 durch die verlängerten Kontaktstifte 25 drehfest gehalten ist. liegt das Betätigungsglied 42 mit der die Federkraft der elastisch verformten Kontaktbrücken 31 bedingten Kraft an zwei einander diagonal gegenüberliegenden Federringenden an, wodurch bei dem in F i g. 2 dargestellten Beispiel die Kontakte 23 und 24 verbunden sind. Wird nun Druck auf das Anzeigeelement 58 ausgeübt, so bewegt sich da;· Tastelement 53 abwärts, wodurch die in der Stellkurve 5! geführten Zapfen 48 aufwärts und damit das Sieilelcment 40 mit Betätigungsglied 42 eine Schwenkbewegung ausüben, solange die Zapfen 48 in dem mittleren, schräg verlaufenden Stellkurvenabschnitt 82 nach oben gleiten. Die Kontaktelemente 30 verbinden jetzt mit ihren anderen ringfederähnlichen Kontaktbrücken 31, die Kontakte 22 und 23 miteinander, und zwar wiederum unabhängig von dem Druck, der auf das Anzeigeelement 58 ausgeübt wird. Auch hier hängt der Kontaktdruck einzig und allein von der durch die Stellkurve 82 bedingten Größe der Schwenkbewegung des Betätigungsgliedes 42 und der Federkraft der durch das Betätigungsglied 42 ausgelenkten Kontaktbrücken 31 ab. Endet die auf das Anzeigeelement 58 ausgeübte Kraft, so bewegt sich unter dem Druck der Feder 41 das Tastelement 53 wieder nach oben und die Nocken 48 in der Stellkurve 51 nach unten, wobei das Betätigungsglied 42 sich im Uhrzeigersinn wieder in die in F i g. 2 dargestellte Lage verschwenkt und damit die Kontaktelemente 30 die Verbindungen der Kontaktstifte 22 und 23 lösen und die der Kontaktstifte 23 und 24 wieder herstellen. Fehlen die Nocken 61 und wird daher der beschriebene Schalter als Tastschalter verwendet, so kanr. der obere achsparallele Abschnitt 83 der Stellkurve 51 fehlen, ebenfalls können dann die Zähne 15,72,73,74 entfallen.

Schließlich sind die mit einem Kontaktelement 30 zusammenarbeitenden Kontaktstifte 22 bis 24 in gleichem Abstand auf einer Gerade angeordnet und die Kontaktstifte 22 bis 25 bilden die Ecken von Quadraten, deren Seitenlänge dem Rasterabstand einer Rasterplatte entspricht, deren Rastermaß 2,54 oder 5,08 mm betragen kann.

Anstelle von zwei Kontaktelementen 30 kann auch nur ein Kontaktelement vorgesehen sein. Auch können an die Stelle von drei Kontaktstiften 22 bis 24 nur zwei Schaltstifte 22 und 23 oder 23 und 24 angeordnet sein, wenn nur ein Ein- oder ein Ausschalter bzw. -Taster, nicht aber der dargestellte Umschalter verwirklicht werden soll.

Der beschriebene Schalter eignet sich besonders zur Verwendung in Montageplatten, die ein Rastersystem aufweisen, wobei dann die Kontaktstifte durch besondere Leitplatten oder durch eine Verdrahtung angeschlossen werden. Der Schalter kann auch in seiner Symmetrieachse einen weiteren Kontaktstift aufweisen, der als dritter Anschluß mit dem Anzeigeelement leitend verbunden ist

Das Anzeigeelement kann bei Bedarf mit einer durchsichtigen Kappe verkleidet sein oder von einem kleinen Rohrabschnitt umgeben sein. Auch kann anstelle eines

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Anzeigeelementes 58 ein massiver mit dem Tastelement starr verbundener Stift od. dgL vorgesehen sein.

Zur Erleichterung des Zusammenbaus dieses Schalters oder Tasters kann der Boden im Bereich der Aussparung 21 zwei- oder α ahrteilig ausgebildet sein. s

Bei weiteren Ausführur.gsformen ist der Vollzylinder 43 des Tastelementes 53 zweiteilig ausgebildet und weist in der Schnittebene zwei Flächen im rechten Winkel zur Symmetrieachse 20 auf, an denen eine spiralförmige Feder oder dergleichen abgestützt ist Dies hat den Vorteil, daß in jeder der Schatterstellungen des beschriebenen Rastschalters bei Beendigung der Betätigungskrah auf das Anzeigeelement 58 die Ringfläche 55 gegebenenfalls an der Unterseite des Gehäuseteiles 2 anliegt und das Anzeigeelement 58 den Schalter am Gehäusedeckel 2 etwa bündig abschließt wodurch der Schalter gegenüber äußeren Beeinträchtigungen wie beispielsweise Staub oder Feuchtigkeit weitgehend geschützt wird.

Bei Ausführungsformen des beschriebenen Schalters ist nur eine Kentaktbrücke an dem Verbindungselement 32 angeordnet die dann durch eine Schwenkbewegung um die Schwenkachse 23 des Verbindungsabschnittes an den Kontakt 22 oder 24 herangeführt ist

Bei der beschriebenen Ausführungsform ist die Stellkurve in dem Tastelement ausgespart und ein Vorsprung des Betätigungsgliedes 42 in dieser Stellkurve geführr Bei anderen Ausführungsformen kann die Umsetzung der Tastbewegung in eine Schwenkbewegung durch Zusammenarbeit von anderen Teilen des Schalters verwirklicht sein, beispielsweise kann die Stellkurve auf der Innenfläche des Gehäuseteiles 10 in Form einer Nut ausgefräst sein und ein Vorsprung eines an dem Tastelement drehbar gelagerten Teiles, beispielsweise ein an einem Ring befestigter Vorsprung in dieser Stellkurve geführt sein, wobei die Schwenkbewegung des relativ zu dem Tastglied schwenkbar gelagerten, aber in ihm unverschiebbar befestigten Teiles dann auf das Betätigungsglied übertragen wird, beispielsweise dadurch, daß in dem Betätigungsglied achsparallele Führungen vorgesehen sind, in die mit dem drehbaren Teil starr verbundene Stifte oder dergleichen längs verschiebbar eingreifen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (17)

Patentansprüche:

1. Schalter, insbesondere zum Einbau in Montagepiatten, mit einer Drucktaste, mit einem in einem Schaltergehäuse gegen Federwirkung bewegbaren, mit der Drucktaste verbundenen Tastelement, mit einem Kontaktsystem aus ortsfesten und beweglichen Kontaktelementen sowie mit einem Betätigungsglied für das Kontaktsystem, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastbewegung in eine um eine in Verschieberichtung des Tasielementes (53) verlaufende Achse (20) erfolgende Schwenkbewegung des Betätigungsgliedes (42) für eine schwenkende Betätigung des Kontaktsystems umgeformt wird, daß der Schwenkwinkel der Betätigung des Betätigungsgliedes (42) begrenzt ist und daß bei einer Bewegung der Drucktaste (58) über eine den Grenzen der Schwenkbewegung des Betätigungsgliedes (42)ie4?tsprechende Lage hinaus die Antriebs- verbindung (48, 51, 53) des Betätigungsgliedes (42) von dem Tastelement (53) abgekoppelt ist

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastelement (53) mindestens eine Stellkurve (51) aufweist, in die bezüglich der Schwenkachse (20) des Betätigangsgliedes (42) radial abstehende Zapfen (48) des längs der Schwenkachse unverschiebbaren Betätigungsgliedes eingreifen und in der Stellkurve (51) geführt sind.

3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellkurve (51) mindestens einen parallel zur Verschiebe/ichtun-_ö des Tastelementes (53) verlaufenden Abschn-Ilt (81,83) aufweist

4. Schalter nach einem der An jjrüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastelement (53) durch eine Feder (41) in Richtung auf einen Gehäusedeckel (2) gedrückt ist und daß an dem Gehäusedeckel Zähne (72, 73) angeordnet sind, die mit mindestens einem Nocken (61) des Tastelementes (53) zusammenarbeiten.

5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (72, 73) an einem kreisringförmigen ortsfesten Zahnkranz angeordnet sind und daß das mit einer Drucktaste (58) verbundene Tastelement (53) einen Ring (60) aufweist, der um eine in Richtung der Tastbewegung verlaufende Achse (20) drehbar gelagert ist und mindestens einen mit den Zähnen (72, 73) zusammenarbeitenden Nocken (61) aufweist.

6. Schalter nach Anspruch 4 oder 5. dadurch ge- so kennzeichnet daß die Zähne (72, 73) eine unterschiedliche Tiefe aufweisen.

7. Schalter nach Anspruch 5 oder 6. dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (60) abnehmbar ausgebildet ist.

8. Schalter nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der den ortsfesten Zähner (72,73) abgewandten Seite des Nockens (61) ein we terer ortsfester Zahnkranz vorgesehen ist, mit dessen Zähnen (15) der Nocken (61) in einer Endstellung der Tastbewegung des Tastelementes (53) zusammenarbeitet.

9. Schalter nach Anspruch 8. dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Zähne (15) eines der beiden Zahnkränze sägezahnförmig ausgebildet o5 sind.

10. Schalter nach Anspruch 8 oder 9. dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne des einen Zahnkranzes gegenüber den Zähnen des anderen Zahnkranzes um eine halbe Zahnteilung versetzt angeordnet sind.

11. Schalter nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet daß mindestens ein Abschnitt der Stellkurve (51) einen achsparallelen Schraubentrieb bildet

12. Schalter nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätiguii<jsglied (42) an seinem mit dem Kontaktsystem zusammenarbeitenden Ende mindestens einen von seiner Schwenkachse abstehenden Arm (47) aufweist der mit den beweglichen Kontaktelementen (30) zusammenarbeitet und daß an dem Betätigungsglied (42) zumindest Teile (45) eines Hohlzylinders angeformt sind, die die in die Stellkurve (51) eingreifenden Zapfen (48) tragen und daß sich in dem Hohlzylinder das eine Ende der Druckfeder (41) abstützt deren anderes Ende sich an dem Tastelement (53) abstützt.

13. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet daß an dem bedienungsseitigen Ende des Tastelementes (53) eine Diode (58) angeordnet ist

14. Schalter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet daß die Diode (58) in zwei voneinander unabhängigen Emissionsfarben betreibbar ist

15. Schalter na, h Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Diode den Zustand des Schalters anzeigt

16. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis Ί5. dadurch gekennzeichnet, daß Verlängerungen von Kontaktstiften (25) Führungen für das Tastelement (53) bilden.

17. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 16. dadurch gekennzeichnet, daß Verlängerungen vor Kontaktstiften (25) mit zu Anschlüssen eines Anzeigeelementes (58) führenden elektrischen Leitungen verbunden sind.