DE3829881A1 - Drucktastenschalter fuer ein drucktastenaggregat in kompaktbauweise - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Drucktastenschalter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 36 41 684 A1 ist ein Drucktastenaggregat bekannt, das aus mehreren gleichartig aufgebauten Tastenschaltern und einem zusätzlichen Tastenschalter besteht, der als Zentralauslösetaster ausgebildet ist. Dabei verfügen die gleichartig aufgebauten Tastenschalter jeweils über ein Schaltherz, in dem ein Raststift geführt ist.

Damit können die Tastenschalter in die Ein- oder Ausschaltstellung gebracht werden. Der Zentralauslösetaster besitzt dagegen nur das Schaltherz ohne den Raststift. Er ist somit als Schalter mit Einzelrast ausgebildet. Beim Zurückgehen in seine Ruhelage löst er in Einschaltstellung befindliche Tastenschalter aus.

Die mit Schaltherz und Raststift versehenen Tastenschalter erreichen infolge des Abfahrens des Raststiftes entlang einer Herzkurvenbahn ihre Einschaltstellung deshalb erst übe einen relativ großen Schalt- bzw. Betätigungsweg. Aus anwendungstechnischen Gründen ist ein derartig großer Betätigungsweg nicht immer erwünscht. Solche Tastenschalter zeigen hierbei zwangsläufig auch negative, die Funktionssicherheit beeinträchtigende Merkmale auf, wie z. B. Reibungspunkte, die aus der Lagerung, Umlenkung und Anlenkung des Raststiftes im Schaltherz entstehen. Außerdem ist es aus den gleichen Gründen der Betriebssicherheit und damit der Einschränkung von Fehlerquellen auch wünschenswert, einen möglichst einfachen Aufbau der einzelnen Bauteile, die mechanisch zusammenwirken, zu erhalten. Hierfür eignen sich in ganz besonderer Weise die aus der Mikroschaltertechnik bekannten Schnappschaltsysteme. Mit ihnen sind extrem kleine Schaltwege mit einfachen Bauteilen zu erzielen. Üblicherweise besteht so ein Schnappschaltsystem aus einem federnd eingespannten Schaltkontaktarm und einer Omegafeder, die mit ihrem einen Druckschenkel in dem Schaltkontaktarm und mit ihrem anderen Druckschenkel in einem weiteren Festpunkt jeweils frei beweglich gehaltert ist. Sofern auf die Wölbung der Omegafeder bzw. des beweglichen Kontaktes ein Betätigungsdruck ausgeübt wird, schnellt der Schaltkontaktarm schlagartig aus der eingenommenen Schaltstellung in die entgegengesetzte Schaltstellung.

Ausgehend von diesem vergleichsweise geschilderten Stand der Technik befaßt sich die vorliegende Erfindung mit der Aufgabe, Drucktastenschalter zu entwickeln, die zur Herstellung eines kompakten Drucktastenaggregats geeignet sind, wobei die Forderung nach extrem kleinen Betätigungswegen insoweit dann zwangsläufig ist, auch wenn dabei eine Beschränkung auf nur eine einzige Schaltfunktion hingenommen werden muß, wobei jedoch Mittel vorzusehen sind, die betätigte Tastenschalter in ihre entgegengesetzte Schaltstellung umschalten und die zugleich auch dabei die jeweils eingenommene Schaltstellung anzeigen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Hierdurch und in Verbindung mit den vorteilhaften Merkmalen der Unteransprüche können Drucktastenschalter zur Herstellung eines äußerst kompakten Drucktastenaggregates verwendet werden, das sich durch kurze Schaltwege, geringe Betätigungsdruckkräfte und gut sichtbare Schaltstellungsanzeigen auszeichnet.

Anhand von einem in den Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungsbeispiel und der nachfolgenden Beschreibung hierzu soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 in perspektivischer Sicht ein Drucktastenaggregat in Kompaktbauweise,

Fig. 2 eine teilweise aufgebrochene Draufsicht des Drucktastenaggregates gemäß Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie A-B gemäß Fig. 2, in dem ein erfindungsgemäßer Drucktastenschalter in der Ausschaltstellung dargestellt ist,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie A-B gemäß Fig. 2, in dem ein erfindungsgemäßer Drucktastenschalter in der Einschaltstellung dargestellt ist,

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie C-D gemäß Fig. 2 zur Veranschaulichung der Schaltstellungssanzeige in Verbindung mit dem gemeinsamen Schaltschieber,

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie C-D gemäß Fig. 2 in einer von der in Fig. 5 zum Teil abweichenden Darstellung der Schaltstellungsanzeige,

Fig. 7 einen vergrößerten bruchstückweisen Ausschnitt nach der Linie E-F gemäß Fig. 2 zur Veranschaulichung von zwei Schaltstellungsanzeigen, die im Eingriff mit den Zapfen einer Schaltwippe stehen, sowie eine Darstellung der erfindungsgemäßen Zentralauslösetaste mit ihrer Rückstellfeder.

Das in den Fig. 1 und 2 in zwei unterschiedlichen Ansichten gezeigte Drucktastenaggregat besitzt beispielsweise acht Drucktastenschalter, die in einem Gehäuse untergebracht sind, das sich aus dem Gehäuseoberteil 1 und dem Gehäuseunterteil 2 zusammensetzt. In der perspektivischen Sicht der Fig. 1 ragen die Tastenstößel 4 und 4′ der acht Drucktastenschalter aus dem Gehäuseoberteil 1 heraus, wobei jedem Tastenstößel 4 ein Fenster 11 zugeordnet ist, in dem eine Anzeigefläche 14 einer Schaltstellungsanzeige 10 sichtbar ist. Aus dem Gehäuseunterteil 2 ragen die Anschlüsse von Festkontakten 9 heraus, die mit einem vertikal beweglichen Umschaltkontakt 8 im Gehäuseunterteil 2 zusammenarbeiten.

Der in den Fig. 2, 3 und 4 in drei Ansichten gezeigte Schalt- und Schaltstellungsanzeigemechanismus ist im Gehäuseunterteil 2 untergebracht und zusammengesetzt. Aus der teilweise aufgebrochenen Draufsicht der Fig. 2 ist der überwiegende, sich für jeden Drucktaster mit Schaltstellungsanzeige wiederholende Bauteileaufwand erkennbar, ausgenommen davon ist der in Position II gezeigte Drucktastenschalter.

Die völlig gleichartig aufgebauten anderen sieben Drucktastenschalter nehmen im Aggregat die Positionen I und III bis VIII ein. Auf diese sieben gleichartig aufgebauten Schalt- und Schaltstellungsmechanismen wirken sieben gleichartig ausgebildete mit Druckfedern 17 versehene Tastenstößel 4. Außer in Fig. 7 sind die Druckfedern 17 aber aus Gründen der Übersicht in den Zeichnungen nicht weiter dargestellt.

In dem Gehäuseunterteil 2 sind zur Aufnahme der Schaltmechanismen für die acht Drucktastenschalter entsprechende Kammern vorgesehen. Jede dieser acht Kammern gemäß den Pos. I bis VIII wird mit einem Hebelelement, das als Schaltwippe 3 ausgebildet ist, belegt. Die unter den Positionsnummern I und III bis VIII installierten Schalt-, Kontakt- und Anzeigemechanismen sind ausschließlich für eine Einschaltstellung konzipiert. Die Ausschaltung bzw. Umschaltung in Ausschaltstellung einer, mehrerer oder aller in einer Einschaltstellung befindlichen Schaltkontakte und Schaltstellungsanzeige übernimmt die in Pos. II angeordnete Zentralauslsetaste 4′.

Da alle sieben Einschalttaster gleichartig aufgebaut und über gleichartige Tastenstößel 4 betätigbar sind, soll anhand der Fig. 3 und 4 ihr Aufbau sowie ihre Ein- und Ausschaltfunktion beschrieben und erläutert werden. Danach verfügt jeder der sieben Einschalttaster über einen Tastenstößel 4, eine Schaltwippe 3 mit Zapfen 5, einen Umschaltkontakt 8 sowie über drei Festkontakte 9. Ferner ist aus den Fig. 2, 3 und 4 noch ein gemeinsamer Schaltschieber 7 und eine Schaltstellungsanzeige 10 erkennbar.

Beim Einschaltvorgang entsprechend der Einschaltstellung in Fig. 4 wird ein Tastenstößel 4 auf eine Schaltwippe 3 geführt, die in einer Lagerstelle 3′ vertikal beweglich angeordnet ist, so daß sie den Betätigungsdruck des Tastenstößels 4 auf einen unter ihr einseitig eingespannten Umschaltkontakt 8 abgeben kann. Der Umschaltkontakt 8 ist für kurze Schaltwege konzipiert und daher mit einer Omegafeder 18 versehen, die dem Umschaltkontakt 8 die Funktion einer Schnappfeder verleiht, so daß schlagartiges Umschalten auf einen Festkontakt 9 auf kürzestem Wege möglich ist. Beim Einschaltvorgang wird außerdem noch eine Schaltstellungsanzeige 10 mitbetätigt. Zu diesem Zweck besitzt jede Schaltwippe 3 an ihrem freien Ende einen Zapfen 5. Dabei durchgreift der Zapfen 5 eine Ausnehmung 6 des gemeinsamen Schaltschiebers 7, um mit der Gabel 13 der Schaltstellungsanzeige 10 in Wirkverbindung zu treten. Aus Fig. 6 ist ersichtlich, daß in Ausschaltstellung die Gabel 13 derAnzeige 10 eine Schräglage einnimmt, dabei ist auch erkennbar, daß die Gabel 13 in bezug auf ihren Drehpunkt 15 in der Schaltstellungsanzeige mittenversetzt ausgebildet ist. Weiter ist erkennbar, daß in dieser Stellung der Zapfen 5 der Schaltwippe 3 sich ganz am oberen Ende der Gabel befindet, was auch aus Fig. 4 ersichtlich ist.

Durch den Betätigungsdruck auf einen Tastenstößel 4 drückt der Zapfen 5 der Schaltwippe 3 auf einen Schenkel der Gabel, wodurch die Anzeige 10 um ihren Drehpunkt 15 in die Einschaltstellung verschwenkt wird. Dabei gerät die Anzeige 10 mit ihrer entsprechend gekennzeichneten Anzeigefläche 14 unter das Fenster 11 im Gehäuseoberteil 1 und zeigt die Einschaltstellung an.

Wie zuvor geschildert, können die Tastenstößel 4 der Drucktastenschalter der Pos. I und III bis VIII nur die Einschaltstellung herbeiführen.

Wie auch bereits erwähnt, ist allen acht Drucktastenschaltern ein gemeinnsamer Schaltschieber 7 zugeordnet, der in Verbindung mit der Zentralauslösetaste 4′ betätigte Schalter in die Ausschaltstellung zurückführt. Zu diesem Zweck ist die Ausnehmung 6′ des Schaltschiebers 7 gegenüber den übrigen Ausnehmungen 6 spiegelbildlich im Schaltschieber 7 ausgebildet. Die Ausnehmungen 6 und 6′ sind, was ihre Proportionen betrifft, gleichartig. Konstruktionsbedingt sind die Ausnehmungen 6 und 6′ im Schaltschieber 7 als rechtwinkliges Dreieck mit gleichlangen Ankatheten ausgeführt, so daß ihre Hypothenuse einen Winkel bezogen auf die Ankatheten von 45° aufweist.

Diese Ausführungsform der Ausnehmungen als rechtwinklige Dreiecke 6 und 6′ ist, wie erwähnt, nur beispielhaft; andere Formen sind denkbar, wichtig dabei ist nur, daß bei einem anderen Schaltschieber die Gleitkante einen Böschungswinkel von 45° aufweist, denn nur durch diese Winkelgröße wird für ein Drucktastenaggregat der vorliegenden Art ein optimales Schalten in bezug auf Exaktheit und geringen Betätigungsdruck erreicht. In Ausschaltstellung befindet sich der Zapfen 5′ der Zentralauslösetaste 4′ in oberster Position auf der spiegelbildlichen Gleitkante 12′ der Ausnehmung 6′.

Bei Ausschaltvorgang bzw. der Ausübung eines Betätigungsdruckes auf die Zentralauslösetaste 4′ wird der Zapfen 5′, der mit einer Rückstellfeder 16 versehenen Schaltwippe 3′′, kraftschlüssig an der schrägen Gleitkante 12′ in seine unterste Position gebracht. Bei diesem Vorgang wird der Schaltschieber 7 in horizontaler Richtung ausgelenkt. Da die schrägen Gleitkanten 12 der Ausnehmungen 6 zu der in Ausnehmung 6′ spiegelbildlich verlaufen, liegen auch die Zapfen 5 der betätigten Schaltwippen 3 in der untersten Position ihrer Gleitkante 12, wie dies z. B. aus der Fig. 5 in den Pos. VII und VIII ersichtlich ist.

Durch die Auslenkung des Schaltschiebers 7 mittels der Zentralauslösetaste 4′ drücken die schrägen Gleitkanten 12 die Zapfen 5 aller betätigten Schaltwippen 3 nach oben in die Ausschaltstellung. Zugleich damit verschwenkt der hochgedrückte Zapfen 5 die Anzeige 10 mit der entsprechenden Anzeigefläche 14 ebenfalls in die Ausschaltstellung. Fig. 6 zeigt z. B., daß alle Drucktatenschalter der Pos. I, III bis VIII ihre Ausschaltstellung einnehmen. Dabei veranschaulicht die Zeichnung auch deutlich die Ausschaltlage der Zapfen 5 in den Ausnehmungen 6 und die Lage des Zapfens 5′ in der spiegelbildlichen Ausnehmung 6′.

Daß beim Ausschaltvorgang die von der Schaltwippe 3 zurückgeholten Umschaltkontakte 8 dann schlagartig in die Ausschaltstellung schalten, vollzieht sich aufgrund des Schnappschalteffektes des entsprechend ausgebildeten Umschaltkontaktes mit einer Omegafeder.

Bezugszeichenliste:

 1 - Gehäuseoberteil
 2 - Gehäuseunterteil
 3 - Schaltwippe
 3′ - Lagerstelle für 3
 3′′ - Schaltwippe wie 3
 4 - Tastenstößel
 4′ - Zentralauslösetaste
 5 - Zapfen an 3
 5′ - Zapfen an 4′
 6 - Ausnehmung in 7
 6′ - Ausnehmungen in 7 für 5′
 7 - Schaltschieber
 8 - Umschaltkontakt als Schnappfeder ausgebildet
 9 - Festkontakt
10 - Schaltstellungsanzeige
11 - Fenster in 1
12 - schräge Gleitkante an 6
12′ - schräge Gleitkante an 6′
13 - Gabel an 10
14 - Anzeigefläche von 10
15 - Drehpunkt von 10
16 - Rückstellfeder von 3′′
17 - Druckfeder von 4
18 - Omegafeder von 8
I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII Positionsbestimmung der Tastenstößel 4 und 4′ II

Claims (7)

1. Drucktastenschalter für ein Drucktastenaggregat in Kompaktbauweise mit einem Gehäuseunter- und -oberteil unter Verwendung mehrerer eine Druckfeder aufweisende Tastenstößel zur Betätigung eines beweglichen Umschaltkontaktes in eine Einschaltstellung und zusätzlich mit einer Zentralauslösetaste zur Entrastung betätigter Tastenschalter sowie in Verbindung mit einer Schaltstellungsanzeige, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Tastenstößel (4) des Aggregats im Gehäuseoberteil (1) mit einem Hebelelement als Schaltwippe (3) zusammenwirkt, die im Gehäuseunterteil (2) in einer Lagerstelle (3′) vertikalbeweglich angeordnet ist und an ihrem freien Ende mit einem Zapfen (5) versehen ist, der in gleichartige Ausnehmungen (6) eines für alle Tastenstößel (4) gemeinsamen Schaltschiebers (7) geführt ist und die Ausnehmung (6) so weit durchgreift, daß er mit einer Schaltstellungsanzeige (10) zusammenwirken kann, dergestalt, daß bei Betätigung eines Tastenstößels (4) die Schaltwippe (3) auf einen unter ihr am Gehäuseunterteil (2) befestigten Umschaltkontakt (8) wirkt, der als Schnappfeder ausgebildet, schlagartig die Einschaltstellung mit einem Festkontakt (9) einnimmt, wobei der Zapfen (5) der Schaltwippe (3) die Schaltstellungsanzeige (10) in Einschaltstellung dreht.

2. Drucktastenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltschieber (7) außer den Ausnehmungen (6) zusätzlich gegenüber diesen noch über eine solche mit gleichen Proportionen verfügt, die jedoch als Ausnehmung (6′) spiegelbildlich zu den anderen Ausführungsformen ausgeführt ist.

3. Drucktastenschalter nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (6 und 6′) im Schaltschieber (7) über vorzugsweise 45° schräge Gleitkanten (12) verfügen, wobei gegenüber diesen die spiegelbildliche Gleitkante (12′) der Ausnehmung (6′) zum Erhalt der Ausschaltstellung dient.

4. Drucktastenschalter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umschaltung in die Ausschaltstellung zusätzlich eine Zentralauslösetaste (4′) vorgesehen ist, die über eine Rückstellfeder (16) verfügt und daß die dieser Taste zugeordnete Schaltwippe (3′′) mit ihrem Zapfen (5′) an der Gleitkante (12′) der Ausnehmung (6′) so lange anliegt, bis der Betätigungsdruck der Zentralauslösetaste (4′) über die Schaltwippe (3′′) den Zapfen (5′) kraftschlüssig auf die schräge Gleitkante (12′) drückt, den Schaltschieber (7) auslenkt und daß dadurch einmal betätigte Schaltwippen (3) zurückgeführt werden, wobei ihre Zapfen (5) die Schaltstellungsanzeige (10) in die Ausschaltstellung überführen.

5. Drucktastenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstellungsanzeige (10) an einem Ende mit einer in bezug auf ihren Drehpunkt (15) mittenversetzten Gabel (13) versehen ist und an ihrem anderen Ende eine Anzeigefläche (14) hat, womit sie in einem Fenster (11) des Gehäuseoberteils (1) die jeweilige Schaltstellung anzeigt.

6. Drucktastenschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehpunkt (15) im Bereich der Anzeigefläche (14) placiert ist.

7. Drucktastenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstellungsanzeige (10) in Ausschaltstellung eine Schräglage aufweist, die unter dem Betätigungsdruck eines Tastenstößels (4) mittels der Schaltwippe (3) in eine Vertikallage bzw. in die Einschaltstellung überführt wird.