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Drucktaste Die Erfindung betrifft eine Drucktaste nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Ein derartiger Drucktastenaufbau wird häufig angewendet. Zum Beispiel
ist bei dem Druckschalter nach der DE-OS 29 35 557 der Tastenknopf mit einem Tastenschaft
versehen und in einem Gehäuse geführt, wobei der Schaft indirekt über waagrecht
stehende Kunststoffedern auf die parallel dazu in eine gedruckte Schaltung eingesetzten
Kontaktfedern einwirkt. Bei dem Tastwahlblock nach der DE-OS 29 50 665 ist ebenfalls
jede Taste im Gehäuse geführt und mit einem Schaft versehen, der eine aus einer
Metallplatte freigeschnittene Kontaktfeder gegen den Kontakt der darunter liegenden
gedruckten Schaltung bewegt. Eine weitere Konstuktion entsprechend der DE-AS 25
51 761 verwendet Drucktasten mit kurzem Schaft, der auf einen Dom einer Kontaktplatte
einwirkt und diesen gegen den Leiter einer Schaltung durchdrückt.
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Außerdem ist es aus der DE-OS 19 47 660 bekannt, mehrere Tasten einer
tastatur einstuckig uber Streifen oder Stege miteinander oder mit eifim umgebenden
Rahmen zu verbinden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drucktastenaufbau
zu schaffen, der eine einfache, kostengünstige Realisierung sowohl ven Einzeltasten
als auch von
Tastenfeldern mit Ausbildung verschiedener Kontattarten
ermöglicht. Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen
Merkmale. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Durch
die Ausgestaltung der Kunststoffplatte, die Träger der Kontakte ist, entfallen die
häufig notwendigen Rückstellfedern ebenso wie die andernfalls erforderlichen geprägten
Dome einer Metallplatte, die dann zugleich den einen Kontakt eines Kontaktpaares
bildet. In vorteilhafter Weise lassen sich einer Drucktaste zwei unabhängige Kontakte
zuordnen, die selbst an kein Potential angeschlossen sind, aber als Öffner, Schließer,
Umschalter oder Folgekontakte wirken können. Alle Teile lassen sich als Massenartikel
billig fertigen. Die Montage besteht im einfachen Schichten der Teile, die im Gehäuse
verrasten.
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Bei der Einzeltaste werden die Anschlußstifte in die Bohrungen der
Platten eingeschossen und stellen durch Verkerbung eine sichere elektrische und
mechanische Verbindung her. Bei einem Tastensatz mit gemeinsamem Gehäuse entfällt
dieser Arbeitsgang.
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Die Erfindung wird nun an Ausführungsbeispielen näher beschrieben,
die in den zugehörigen Zeichnungen dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigt: Fig.
la eine erfindungsgemäße Drucktaste in perspektivischer Darstellung; Fig. lb die
Drucktaste nach Fig. la in Explosionsdarstellung; Fig. 2 einen Drucktastensatz nach
der Erfindung in perspektivischer Explosionsdarstellung;
Fig. 3a
und 3b einen Längsschnitt durch das kontakttragende Mittelteil der Drucktaste in
unbetätigtem und betätigtem Zustand; Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Kontakt
der Drucktaste nach Fig. Ob; Fig. 5 eine andere Ausführung der Kunststoffplatte
für den Drucktastensatz nach Fig. 1, in Draufsicht; Fig. 6 einen Querschnitt entsprechend
Linie VI - VI in Fig. 5; Fig. 7 einen Querschnitt durch den Kontakt gemäß Linie
VII - VII in Fig 5; Fig. 8 bis 11 Ausführungen von verschiedenen Kontaktarten in
schematisierten Darstellungen.
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Die Drucktaste nach Fig. la und Ob besteht im wesentlichen aus einem
Gehäuse 16, in dem ein Druckknopf 1, eine die Kontakte 3 tragende Kunststoffplatte
2, und eine oder zwei die stationären Kontakte aufweisende, gedruckte Schaltungen
10 bzw. 12 gehaltert sind. Das Gehäuse 16 ist ein rahmenartiges Teil mit rechteckigem,
vorzugsweise quadratischem Grundri6, das mit einem nach oben gerichteten Kragen
17 zur Fuhrung des Druckknopfes I versehen ist. An den Ecken sind nach unten gerichtete
Beine 20 angesetzte, die Form und Funktion on federnden Rasthaken haben.
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In das Gehäuse 16 ist von unten her der Druckknopf 1 eingesetzt, der
annähernd würfelförmig ist und an der Unterkante wenigstens teilweise einen Flansch
21 besitzt, durch den seine Beweglichkeit im Gehäuse nach
oben begrenzt
wird. Zu* Aufnahme der Flanschteile 21 sind im Gehäuse 16 entsprechende Ausnehmungen
34 vorgesehen. Die Oberseite des Druckknopfes 1 ist durch eine das Symbol tragende
Platte 22 verschlossen. Diese Platte ist auf der Unterseite mit einem Stift 23 versehen,
der so in einen rohrförmigen Ansatz 24 im Druckknopf 1 paßt, daß beim Eindrücken
eine Preßverbindung erfolgt. Die Verbindung kann aber auch durch Rasten oder Kleben
geschehen. Eine weitere Möglichkeit ist die einstückige Herstellung von Druckknopf
1 und Platte 22, wenn dies fertigungstechnisch vorteilhafter ist.
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Unter dem Druckknopf 1 befindet sich eine Platte 25 aus Isolierstoff
im Gehäuse 16, die den Hub des Druckknopfes nach unten begrenzt. Sie ist mit einer
zentralen Bohrung 26 zum Durchtritt des Stbßels 5 des Druckknopfes 1 versehen. Der
Stößel 5 ist in Fig. lb nicht sichtbar, jedoch in Fig. 2 an dem aufgeschnittenen
Druckknopf. Ferner weist die Platte 25 nahe der Seitenkanten jeweils zwei, also
insgesamt acht Löcher 27 auf, deren Bedeutung noch erläutert wird.
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Auf die Platte 25 folgt nach unten eine gedruckte Schaltung 12, die
von einer Leiterplatte oder von einer Leiterfolie gebildet wird. Durch einen Kreuzschlitz
ist die Schaltung in vier gleiche Teile geteilt, die an den Außenkanten zunächst
durch Stege 28 bis nach der Montage im Gehäuse 16 verbunden bleiben. Danach werden
die Stege abgetrennt, so daß die vier Teile der Schaltung 12 auch elektrisch voneinander
getrennt sind. Nahe der Außenkanten der Schaltung 12 sind wiederum je zwei Löcher
angebracht, die mit denen der Platte 25 fluchten.
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Dabei haben jeweils zwei einander gegenüberliegende Paare Löcher 29
etwa den gleichen Durchmesser wie die Löcher der Platte 25, während die anderen
beiden Lochpaare 30 wesentlich größer, beispielsweise doppelt so
groß,
sind. Die gedruckte Schaltung 12 ist allerdings nur vorhanden, wenn die Drucktaste
Öffner- oder Umschalterkontakte haben muß. Andernfalls entfällt sie.
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Unter der gedruckten Schaltung 12 folgt eine Kunststoffplatte 2, die
die beweglichen Kontakte 3 enthä@@-Die Kunststoffplatte 2 hat eigentlich eine rahmenformige
Struktur, wobei sich im Innern des Rahmens ein mäander- oder S-ähnlicher Steg 4
befindet, dessen Wurzeln 11 an diagonalen Ecken des Rahmens liegen. Das Mittelteil
7 des Steges ist rechteckig, wobei die beiden gebogenen Teile des Steges 4 in der
Mitte der Längsseiten des Mittelteils 7 angesetzt sind. Nahe den beiden Schmal seiten
ist jeweils ein Kontakt 3 am Mittelteil angebracht. Genau in der Mitte »s Mittelteils
7 greift der Stößel 5 des Druckknopfes 1 an. In den Rahmenstegen 8 der Kunststoffplatte
2 sind wiederum Löcher 31 angeordnet, die mit denen in der gedruckten Schaltung
12 und in der Platte 25 fluchten.
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Auf die Kunststoffplatte 2 folgt wieder eine gedruckte Schaltung 10,
die mit der gedruckten Schaltung 12 identisch ist. Nur in Bezug auf die Löcher 29
und 30 ist sie um 90° gegenüber der Schaltung 12 verdreht eingesetzt. Die Schaltung
10 wird außerdem nur dann benötigt, wenn die Drucktaste mit Schließer- oder Umschalterkontakten
ausgerüstet sein soll Als AbschluR liegt unter dieser Schaltung 10 wieder eine Isolierstoffplatte
32, die mit der Platte 25 identisch sein kann, jedoch ist hier die zentrale Bohrung
26 entbehrlich.
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Bei den Teilen 25, 12, 2, 10 und 32 sind jeweils die vier Ecken so
ausgeklinkt, daß die Rasthaken 20 des Gehäuses 16 formschlüssig passen. Nach dem
Einschichten
dieser Teile sowie des Druckknopfes 1 in das Gehäuse
16 werden von der Unterseite in die Locher 271 29, 30, 31 nahe der Kanten der Teile
metallene Vierkantstifte 33 eingedrückt, die so stramm passen, daß sie den ganzen
Teilestapel zusammenhalten. Außerdem bilden sie zugleich die elektrischen Anschlüsse
für die gedruckten Schaltungen 10 und 12, weil sie infolge der engen Pasaus in den
LUchern 29 mit den Kontaktflächen der Schaltungen direkt verbunden sind. Aus der
Fig. Ib, in der nur vier der acht Stifte 33 dargestellt sind, ist auch ersichtlich,
daß die Stifte 33 in den größeren kochern 30 nicht mit den Kontaktflächen der gedruckten
Schaltungen 10 und 12 in Berührung kommen, so daß hierdurch und durch den Versatz
der beiden Schaltungen gegeneinandr der Stift mit einer anderen Kontaktfläche in
Verbindung steht.
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Selbstverständlich kann die Schichtung der genannten Teile und ihre
Verstiftung auch außerhalb des Gehäuses 16 erfolgen und hernach das komplette Paket
zusammen mit dem Druckknopf 1 in dds Gehäuse eingesetzt werden.
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Fig. 2 zeigt einen Tastensatz, der nach dem gleichen Prinzip aufgebaut
ist, wie die zuvor beschriebene Einzeltaste. Natürlich kann jeder beliebige Tastensatz
aus derartigen Einzel tasten zusammengesetzt werden. Für bestimmte wiederkehrende
Anordnungen, die in größerer Anzahl gefertigt werden, ist es jedoch zweckmäßig,
verschiedene Teile, wie z.ß. dasGehäuse, fiir alle Tasten in einem Stück herzustellen.
So umfaßt das Gehäuse 13 in Fig. 2 zwölf Tasten in der bei Fernsprechapparaten üblichen
Anordnung, von denen allerdings nur die Hälfte zu sehen ist. Anstelle der Rasthaken
20 besitzt das Gehäuse 13 einen umlaufenden Sockel 35. Die Durchbrüche für die tasten
sind auf der Oberseite jeweils mit Kra-
gen 17 versehen, die dem
der Einzeltaste gleichen, weshalb das gleiche Bezugszeichen verwendet ist. Gleiches
gilt auch fur die Ausnehmung 34.
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Die Druckknöpfe 1 sind mit dem der Einzeltaste nach Fig. 1 identisch,
weshalb sie hier nicht noch einmal erläutert zu werden brauchen. Dies trifft auch
für die die Symbole tragenden Platten t2 zu, bei denen in Fig.
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2 noch die Yerbindungsstege 36 zu sehen sind, de beim Spritzvorgang
entstehen und hernach abgetrennt werden.
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Im Fall des Tastensatzes nach Fig. 2 ist es zweckmäßig, das Abtrennen
der Yerbindungsstege 36 erst nach dem Bestücken vorzunehmen.
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Unter den Druckknöpfen 1 sitzt bei dieser Ausführung die Kunststoffplatte
37, die eine Vervielfachung der Kunststoffplatte 2 der Einzeltaste darstellt. Die
Stege 4 -mit den die Kontakte 3 tragenden Mittelteilen 7 stimmen jeweils genau mit
denen der Kunststoffplatte 2 überein. Den Rahmenstegen 8 entsprechen hier teils
die ebenfalls als Rahmen umiaufe.rden Außenstege 38, teils die einander kreuzenden
Innenstege 39. Zusätzlich zu der unter den Außenstegen umlaufenden Rippe, die den
Abstand zur darunter liegenden gedruckten Schaltung 40 herstellt, können an den
Kreuzpunkten der Innenstege 39 Abstans4vsansätze 9 angeformt sein, wie sie besonders
aus Fig. 5 und 6 ersichtlich sind.
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Die gedruckte Schaltung 40 in Fig. 2 entspricht in ihrer Funktion
der Schaltung 10 der Einzeltaste nach Fig. la bzw. Ob. Die Ausführung sieht naturgemäß
anders aus, da alle Anschlüsse zweckmäßig zu einer Kante der Schaltung geführt sind,
so daß Anschlußstifte, Wi2 sie bei der oben beschriebenen Einzeltaste angewendet
werden, überflüssig sind. W'e úblichj ist jedem bewegli-
chen Kontakt
3 auf der gedruckten Schaltung 40 ein Kontaktpaar 41 zugeordnet, das am Ende zweier
Leiterbahnen 42 liegt und durch den beweglichen Kontakt 3 überbrückt werden kann.
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Bei der dargestellten Ausführung ist nur unter der Kunststoffplatte
37 eine gedruckte Schaltung 40 vorhanden, d.h. der Tastensatz ist mit Schließerkontakten
ausgerüstet. Selbstverständlich kann im Fall von Umschalter-Kontakten auch über
der Kunststoffplatte 37 eine weitere Schaltung bzw. be' Öffner-Kontakten nur letztere
eingefügt werden.
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In den Fig. 3a und 3b ist ein Längsschnitt durch das Mittelteil 7
mit den Kontakten 3 gezeigt. Die Unterseite des Mittelteils ist, wie die Figuren
erkennen lassen, mit zwei Vertiefungen 6 versehen,, die eine Schwächung der Materialdicke
an diesen Stellen bewirken. Da sie symmetrisch zur Mitte bzw. zum Stoßel 5 der Drucktaste
angeordnet sind, wird das Mittelteil 7 bei Tastenbetätigung entsprechend Fig. 3b
gebogen, was darauf beruht, daß die beiden außerhalb der Vertiefungen 6 sitzenden
Kontakte 3; von Klammern gebildet werden. Die Klammern sind um das Mittelteil 7
gebogen, wie Fig. 4 im Querschnitt zeigt. Weil der Kontakt das Mittelteil um Drahtdicke
überragt, wird bei Tastendruck zwar der Teil zwischen den Vertiefungen 6 plan auf
die gedruckte Schaltung 40 gedrückt, die beiden Enden außerhalb der Vertiefungen
weichen jedoch nach hinten zurück. Dabei tritt eine Reibung zwischen Kontakt 3 und
festem Kontakt 41 auf, durch die die Kontakte stets blank gehalten werden.
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In Fig. 5 ist eine abgewandelte Form der Kunststoffplatte 37 bzw.
ihrer Stege und Kontakte in Draufsicht
gezeigt. Das Mittelteil
47 mit den Kontakten 43 ist hier diagonal in die Rahmenstege 8 gelegt, wobei die
Diagonale auf d;'e Wurzeln 11 der Stege 44 gerichtet ist. Die Ansätze der Stege
am Mittelteil 47 sind in die Nähe ihrer Wurzeln gerückt, wodurch sich eine etwas
größere Länge der Stege 44 und damit des Federweges erzielen läßt. Aus Fig. 6 ist
der Querschitt entsprechend der genannten Diagonale ersichtlich. Strichpunktiert
ist das Mittelteil 47 und ein Steg 44 im betätigten Zustand angedeutet. Aus den
Figuren und aus dem Querschnitt nach Fig. 7 geht außerdem hervor, daß anstelle der
zuvor beschriebenen Kontaktklammern hier barrenförmige Kontakte 43 verwendet werden,
die in entsprechende Vertiefungen 45 des Mittelteils 47 eingedrückt sind.
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Eine weitere, nicht gezeigte Kontaktform ist der bekannte pillenförmige
Kontakt, der im Mittelteil 7 angebracht werden kann.
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Die Fig. 8 bis 11 verdeutlichen die wichtigsten Nontaktarten, die
sich mit den beschriebenen Tastenanordnungen verwirklichen lassen. Fig. 8 zeigt
einen doppelten Schließer-Kontakt eines Mittelteils 7, durch. den bei Betätigung
der Drucktaste durch deren Stößel 5 zweimal zwei feste Kontakte gebrückt werden
können. Fig. 9 gibt einen Folge-Schließer wieder, bei dem durch Schrägstellung oder
Abstufung des Mittelteils zuerst der im Bild linke Kontakt, dann der rechte schließt.
Das Öffnen geschieht in umgekehrter Reihenfolge. In Fig. 10 ist ein doppelter Öffner
dargestellt, bei dem die gebrückten Kontakte der gedruckten Schaft tung 12 bei Betätigung
der Taste unterbrochen werden.
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Aus Fig. 11 ist die Anordnung von Umschalter-Kontakten ersichtlich:
bei Betatigung werden die Kontakte der Schaltung 12 unterbrochen und die der Schaltung
10 anschließend verbunden.