EP0112483A1 - Elektrischer Drucktastenschalter mit einem schwenkbar gelagerten Druckbügel - Google Patents
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- EP0112483A1 EP0112483A1 EP83111421A EP83111421A EP0112483A1 EP 0112483 A1 EP0112483 A1 EP 0112483A1 EP 83111421 A EP83111421 A EP 83111421A EP 83111421 A EP83111421 A EP 83111421A EP 0112483 A1 EP0112483 A1 EP 0112483A1
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
- H01H13/50—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a single operating member
- H01H13/56—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a single operating member the contact returning to its original state upon the next application of operating force
- H01H13/60—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a single operating member the contact returning to its original state upon the next application of operating force with contact-driving member moved alternately in opposite directions
Definitions
- the invention relates to an electrical push button switch mentioned in the preamble of claim 1.
- Pushbutton switches are generally constructed as bistable switches. Here, the linear movement of a push button is converted into a tilting movement acting on the electrical switching element with the aid of a switching mechanism. Each time the push button is pressed again, the switching element assumes the other of the two possible switching positions.
- a push button acts on a pressure bracket, which engages in depressions with its tappets formed on both sides in corresponding formations in a tilting element which by engaging in the each other tilt position is pushed. Because the tilting element is again in operative connection with a contact element, its change in position leads to an electrical switchover.
- a coil spring which can be subjected to pressure and is inserted between the pressure bracket and the tilting element is used.
- the object of the invention is to provide a pushbutton switch that manages with as few parts as possible, these parts should at the same time be designed so that automatic assembly is possible.
- This object is achieved by the features characterized in claim 1.
- Advantageous refinements and developments of the invention are characterized in the subclaims net.
- the contact rocker which can be pivoted on a fixed bearing web, can be inserted very easily into the base of the switch.
- the same also applies to the pressure bracket, which acts as a swivel slide, since it is equipped with bearing journals that can slide up and down in grooves or elongated holes. The guidance guaranteed by the grooves makes it easier to fit the swivel slide into the base and at the same time ensures defined positioning.
- the compression spring can be easily attached.
- the self-clamping fastening of the compression spring on the pivot of the swivel slide also enables these two parts to be pre-assembled.
- the compression spring can also be attached to the pin of the contact rocker in a self-clamping manner, as a result of which the pivoting slide, compression spring and contact rocker can then be mounted as a structural unit in the base.
- the push-button switch Since the push-button switch must fit in standard flush-mounted boxes, it is advantageous if it has only a small overall height.
- a feature that contributes decisively to this is the arrangement of the stub axles on the swivel slide, which is such that the axis of rotation of the swivel slide lies between the two ends of the compression spring. Because of this and also because of the low mutual spacing of the plunger of the swivel slide engaging in the switching link allows a defined switching to be achieved with a very small switching stroke, which can be less than 3 mm
- the compression spring is surrounded on both sides by the same symmetrically opposing parts of the swivel slide and the pressure wedges formed on the push button. This also results in a symmetrical distribution of the compressive forces and prevents unwanted tilting of the parts in contact with the compression spring.
- the grooves recessed on the inside of the guide walls arranged in the base are widened like a funnel in the area of the base opening. This makes it easier to insert the swivel slide into the base. However, the funnel-like area is separated from the action area in which the stub axles of the pivoting slide can slide. These lugs also act as stops and thus determine the rest position of the pivoting slide.
- the pivoting angle of the pivoting slide is determined by an appropriate design of the side walls forming the pivoting space, which serve as a stop.
- the push button switch can also be designed as a multiple switch with two or more contact rockers and two or more swivel slides. By appropriate training of push button and swivel slide several switching units can be switched together or separately. Good parallel guidance must also be ensured for the pushbuttons.
- the base is provided with an approach that the push button detects all around in the sliding fit.
- the base has guide holes into which guide pins formed on the pushbutton are inserted.
- the push button switch has a base 10 in which A contact rocker 2 is pivotally mounted on a bearing web 1 of a fixed contact part.
- a switching link 3 is formed on the contact rocker 2, which has corresponding recesses into which the plungers 5 of a swivel slide 4 can engage.
- the pivoting slide 4 is also provided with stub axles 8, which can slide in grooves 9, which in turn are formed in guide walls 21.
- Pressure wedges 13 are formed on a pushbutton 11 and engage with their ' tips in wedge-shaped recesses 14 of the swivel slide ' 4.
- the bistable switching behavior of the pressure switch is determined not least by a spiral compression spring 6.
- This compression spring 6 is attached with its two ends to pins 7, 20, the pin 7 being formed centrally within the swivel slide 4 and the pin 20 in the middle of the switching link 3. Via the swivel slide 4 and the pressure wedges 13, the compression spring 6 acts on the pushbutton 11 and ensures that it returns to its starting position after actuation.
- the swivel slide 4 which is guided in its grooves 9 by its stub axle 8, follows all rectilinear movements emanating from the pushbutton 11. At the same time, the stub axles 8 also allow a pivoting movement of the pivoting slide 4, the possible pivoting angle being limited by the side walls 22 delimiting the pivoting space.
- the plungers 5 of the swivel slide 4 assume such a position on one side that they are located above a recess in the switching link 3.
- the plunger 5 engages in the switching link 3 so that it is pressed downwards on one side.
- the contact rocker 2 tilts into the other switching position.
- the compression spring 6, which is now pressed in the other direction by the switching link 3, passes this pressure on to the pivoting slide 4, so that this is also brought into the other rest position when the push button 11 is released.
- the exemplary embodiment shown is a bistable switch.
- the push-button switch is installed in such a way that the fixed contact parts are first introduced into the base 10. Then the contact rocker 2 is placed on the bearing web 1. The pivoting slide 4 is now pressed into the base 10 via funnel-like bevels of the grooves 9. Here, the stub axles 8 of the swivel slide 4 slide over the elastic lugs 23 into the grooves 9. The lugs 23 prevent the swivel slide 4 from sliding back.
- the compression spring 6 fastened at one end to the pin 7 of the swivel slide 4 hits its other end the pin 20 of the contact rocker 2. Finally, the push button 11 can be plugged in, not shown locking elements falling out of the push button prevent.
- the entire internal switching mechanism thus lies below the level of the support ring 12 lying on the wall.
- the support ring can be made completely flat and attached to the base 10 by means of rivets, screws or locking members.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen elektrischen Drucktastenschalter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
- Drucktastenschalter werden im allgemeinen als bistabile Schalter aufgebaut. Hierbei wird die geradlinige Bewegung einer Drucktaste mit Hilfe einer Schaltmechanik in eine auf das elektrische Schaltelement wirkende Kippbewegung umgesetzt. Bei jeder erneuten Betätigung der Drucktaste nimmt das Schaltelement die jeweils andere der beiden möglichen Schaltstellungen ein.
- Aus der DE-AS 10 01 741 und der DE-AS 25 48 674 ist es bekannt, daß eine Drucktaste auf einen Druckbügel wirkt, der beim Niederdrücken mit seinen beidseitig angeformten Stößeln in entsprechende Ausformungen bei einem Kippelement greift, das durch den Eingriff in die jeweils andere Kipplage gedrängt wird. Da das Kippelement wiederum mit einem Kontaktelement in Wirkverbindung steht, führt seine Lageänderung zu einem elektrischen Umschalten. Um einerseits die jeweilige Schaltstellung zu stabilisieren und um andererseits die Drucktaste in ihre Ausgangsstellung zurückzubringen, dient eine auf Druck beanspruchbare Spiralfeder, die zwischen dem Druckbügel und dem Kippelement eingefügt ist.
- Die zunehmende Automatisierung im Bereich der Serienartikel zwingt nicht nur dazu die Zahl der Bauteile auf das notwendige Minimum zu reduzieren, sondern auch durch eine zweckmäßige Gestaltung der Bauteile ihre maschinelle Montage zu ermöglichen. Diesbezüglich zeigen die bekannten Schalterausführungen noch erhebliche Mängel, denn einerseits läßt sich die Zahl der'Bauteile noch weiter verringern und andererseits ist der Ausbau der Schaltmechanik nicht oder nur schlecht für eine maschinelle Montage geeignet.
- Aus der DE-OS 15 15 511 ist zwar ein elektrischer Druckknopfschalter bekannt, bei dem das Kontaktelement und. das Kippelement zu einer mit Schaltkulisse versehenen Kontaktwippe vereinigt sind, doch werden bei diesen Schaltern zwei Federn benötigt. Hinzu kommt, daß gerade die mit der Kontaktwippe zu verbindende Ringfeder nur schwer einzusetzen ist.
- Aufgabe der Erfindung ist es einen Drucktastenschalter zu schaffen, der mit möglichst wenigen Teilen auskommt, wobei diese Teile gleichzeitig so gestaltet sein sollen, daß eine automatische Montage möglich ist. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
- Durch Vereinigung von Kontaktelement und Kippelement zu einer Kontaktwippe, auf der eine Schaltkulisse ausgebildet ist, wird nicht nur die Zahl der Teile verringert sondern gleichzeitig auch die Montage erleichtert. Die auf einem ortsfesten Lagersteg schwenkbar zu lagernde Kontaktwippe läßt sich sehr leicht in den Sockel des Schalters einsetzen. Das Gleiche gilt auch für den Druckbügel, der als Schwenkschieber wirkt, da er mit Lagerzapfen ausgestattet ist, die in Nuten oder Langlöchern auf- und abgleiten können. Die durch die Nuten gewährleistete Führung erleichtert das Einpassen des Schwenkschiebers in den,Sockel und sorgt gleichzeitig für eine definierte Positionierung.
- Da sowohl zentral innerhalb des Schwenkschiebers, wie auch auf der Kontaktwippe Zapfen angeordnet sind, kann die Druckfeder bequem aufgesteckt werden. Die selbstklemmende Befestigung der Druckfeder auf den Zapfen des Schwenkschiebers ermöglicht auch eine Vormontage dieser beiden Teile. Bei Bedarf kann die Druckfeder auch auf den Zapfen der Kontaktwippe selbstklemmend befestigt werden, wodurch dann Schwenkschieber, Druckfeder und Kontaktwippe als eine Baueinheit in den Sockel montierbar sind.
- Da der Drucktastenschalter in handelsübliche Unterputzdosen passen muß, ist es von Vorteil, wenn er nur eine geringe Bauhöhe aufweist. Ein Merkmal, das hierzu entscheidend beiträgt,.ist die Anordnung der Achsstummel am Schwenkschieber, die so erfolgt, daß die Drehachse des Schwenkschiebers zwischen den beiden Enden der Druckfeder liegt. Hierdurch und auch durch den geringen gegenseitigen Abstand der in die Schaltkulisse eingreifenden Stößel des Schwenkschiebers gelingt es mit einem sehr geringen Schalthub, der unter 3 mm liegen kann, eine definierte Umschaltung zu erreichen
- Die Ausbildung von Druckkeilen an der Drucktaste, die in keilförmige Ausnehmungen am Schwenkschieber eingreifen, ist wiederum montagefreundlich, da sie ein leichtes Zusammenfügen der Teile gestattet.
- Die Druckfeder ist von gleichen sich symmetrisch gegenüberstehenden Teilen des Schwenkschiebers und den an der Drucktaste ausgebildeten Druckkeilen beidseitig umgeben. Dadurch wird auch eine symmetrische Verteilung der Druckkräfte bewirkt und ein ungewolltes Verkanten der an der Druckfeder anliegenden Teile verhindert.
- Die auf der Innenseite der im Sockel angeordneten Führungswände ausgesparten Nuten sind nach oben im Bereich der Sockelöffnung trichterartig erweitert. Hierdurch wird das Einsetzen des Schwenkschiebers in den Sockel erleichtert. Der trichterartige Bereich ist jedoch von dem Aktionsbereich, in dem die Achsstummel des Schwenkschiebers gleiten können, durch Nasen getrennt. Diese Nasen wirken gleichzeitig als Anschläge und bestimmen so die Ruhelage des Schwenkschiebers. Der Schwenkwinkel des Schwenkschiebers ist durch eine entsprechende Ausbildung der den Schwenkraum bildenden Seitenwände, die als Anschlag dienen, bestimmt.
- Der Drucktastenschalter kann auch als Mehrfachschalter mit zwei oder mehr Kontaktwippen und zwei oder mehr Schwenkschiebern ausgeführt werden. Durch entsprechende Ausbildung von Drucktaste und Schwenkschieber können mehrere Schalteinheiten gemeinsam oder auch getrennt geschaltet werden. Bei den Drucktasten muß auch für eine gute Parallelführung gesorgt werden. Hierzu ist der Sockel mit einem Ansatz versehen, den die Drucktaste rundum im Gleitsitz erfaßt. Außerdem besitzt der Sockel Führungslöcher, in welche an der Drucktaste angeformte Führungszapfen eintauchen.
- Weitere Einzelheiten.und Vorteile des Erfindungsgegenstandes sind anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert.
- Es zeigen:
- Figur 1: Den Drucktastenschalter mit einer der beiden möglichen Schaltstellungen im Schnitt dargestellt.
- Figur 2: Den Drucktastenschalter mit gedrückter Drucktaste in die andere Schaltstellung umgeschwenkter Kontaktwippe wobei der Schnitt so gelegt ist, daß andere Details des Schalters sichtbar werden.
- Figur 3: Einen Doppelschalter mit einer gemeinsamen Drucktaste ebenso wie Figur 1 und 2 im Schnitt jedoch in einer hierzu um 900 gedrehten Seitenansicht.
- Figur 4: Eine Draufsicht auf den Drucktastenschalter ohne. Drucktaste.
- Der Drucktastenschalter besitzt einen Sockel 10, in dem auf einem Lagersteg 1 eines ortsfesten Kontaktteils eine Kontaktwippe 2 schwenkbar gelagert ist. An der Kontaktwippe 2 ist eine Schaltkulisse 3 ausgebildet, die entsprechende Ausnehmungen besitzt, in welche die Stößel 5 eines Schwenkschiebers 4 eingreifen können. Der Schwenkschieber 4 ist außerdem mit Achsstummeln 8 versehen, die in Nuten 9 gleiten können, die ihrerseits in Führungswänden 21 ausgebildet sind. An einer Drucktaste 11 sind Druckkeile 13 angeformt, die mit ihren ' Spitzen in keilförmige Ausnehmungen 14 des Schwenkschiebers'4 eingreifen.
- Das bistabile Schaltverhalten des Druckschalters wird nicht zuletzt durch eine spiralförmige Druckfeder 6 bestimmt. Diese Druckfeder 6 ist mit ihren beiden Enden auf Zapfen 7,20 aufgesteckt, wobei der Zapfen 7 zentral innerhalb des Schwenkschiebers 4 und der Zapfen 20 in der Mitte der Schaltkulisse 3 ausgebildet ist. über den Schwenkschieber 4 und die Druckkeile 13 wirkt die Druckfeder 6 auf die Drucktaste 11 und sorgt dafür, daß diese nach Betätigung in ihre Ausgangsstellung zurückkehrt.
- Der durch seine Achsstummel 8 in Nuten 9 geführte Schwenkschieber 4 folgt allen geradlinigen Bewegungen, die von der Drucktaste 11 ausgehen. Gleichzeitig ermöglichen die Achsstummel 8 aber auch eine Schwenkbewegung des Schwenkschiebers 4, wobei der mögliche Schwenkwinkel durch die den Schwenkraum eingrenzenden Seitenwände 22 begrenzt ist. In den beiden Ruhestellungen des Schwenkschiebers 4, die durch die Druckfeder 6 stabilisiert sind, nehmen die Stößel 5 des Schwenkschiebers 4 einseitig eine solche Stellung ein, daß sie sich oberhalb einer Ausnehmung der Schaltkulisse 3 befinden. Durch Niederdrücken des Schwenkschiebers 4 mit Hilfe der Drucktaste 11 erfolgt ein Eingriff der Stößel 5 in die Schaltkulisse 3, so daß diese einseitig nach unten gedrückt wird. Dabei kippt die Kontaktwippe 2 in die jeweils andere Schaltstellung. Die Druckfeder 6, die durch die Schaltkulisse 3 nunmehr in die andere Richtung gedrückt wird, gibt diesen Druck an den Schwenkschieber 4 weiter, so daß dieser beim Loslassen der Drucktaste 11 ebenfalls in.die andere Ruhestellung gebracht wird.
- Geradlinige Bewegungen des Schwenkschiebers 4 sind nach oben zur Drucktaste 11 hin durch Nasen 23 begrenzt. Die Nasen 23 bilden für die Achsstummel 8 einen Anschlag, der verhindert, daß die Schwenkschieber 4 bei abgenommener Drucktaste aus dem Sockel 10 herausfallen können.
- Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen bistabilen Schalter. Durch eine einseitige Verkleinerung des Winkels der keilförmigen Ausnehmungen 14 des Schwenkschiebers 4, etwa derart, daß bei gedrückter Drucktaste 11, gemäß Figur 2, die Flanke der keilförmigen Ausnehmung 14 an der Seite des drückenden Stößels 5 an der korrespondierenden Flanke des Druckkeils 13 der Drucktaste 11 zur Anlage gelangt, wird ein Umschwingen des Schwenkschiebers 4 beim Loslassen der Drucktaste 11 verhindert, so daß hierdurch ein Tastschalter mit nur einer stabilen Lage der Kontaktwippe 2 gebildet, ist. Zweckmäßig ist es dabei, den Schwenkschieber 4 mit einer inneren Rippe zu versehen, die ein Umkippen der Druckfeder 6 verhindert.
- Für eine saubere Parallelführung der Drucktaste 11 ist dadurch gesorgt, daß, wie in Figur 4 dargestellt, in dem Sockel 10 Ansätze 15 ausgebildet sind, die von den Wänden der Drucktaste im Gleitsitz eng umfaßt werden. Außerdem sind an der Drucktaste 11 Führungszapfen 16,17 ausgebildet, die in entsprechende Führungslöcher 18,19 des Sockels 10 eintauchen. Bei der in Figur 3 dargestellten Ansicht des Drucktastenschalters wird auch sichtbar, daß die Druckfeder 6 jeweils von gleichen sich symmetrisch gegenüberstehenden Teilen des Schwenkschiebers. 4 der Kontaktwippe 2 und den an der Drucktaste 11 ausgebildeten Druckkeilen 13 beidseitig umgeben ist.
- Da die Drehachse des Schwenkschiebers 4 unabhängig von seiner jeweiligen Stellung immer zwischen den beiden Enden der Druckfeder 6 liegt, ergeben sich besonders günstige Hebelverhältnisse, so daß einerseits mit geringer Federkraft und dementsprechend auch mit einer geringen auf die Drucktaste auszuübenden Druckkraft und andererseits mit sehr geringem Schalthub für die Drucktaste gearbeitet werden kann.
- Die Montage des Drucktastenschalters erfolgt derart, daß zunächst die ortsfesten Kontaktteile in den Sockel 10 eingebracht werden. Danach wird die Kontaktwippe 2 auf den Lagersteg 1 gesetzt. Über trichterartige Anschrägungen der Nuten 9 wird nun der Schwenkschieber 4 in den Sockel 10 gedrückt. Hierbei gleiten die Achsstummel 8 des Schwenkschiebers 4 über die elastischen Nasen 23 hinweg in die Nuten 9. Die Nasen 23 verhindern ein Zurückgleiten des Schwenkschiebers 4. Die mit einem Ende auf dem Zapfen 7 des Schwenkschiebers 4 befestigte Druckfeder 6 trifft dabei mit ihrem anderen Ende auf den Zapfen 20 der Kontaktwippe 2. Schließlich kann der Druckknopf 11 aufgesteckt werden, wobei nicht dargestellte Rastelemente ein Herausfallen des Druckknopfes verhindern.
- Bei einer Ausbildung des Drucktastenschalters für den Unterputzeinsatz kommt somit die gesamte innere Schaltmechanik unterhalb der auf der Wand aufliegenden Ebene des Tragringes 12 zu liegen. Der Tragring kann dabei völlig plan ausgeführt und mittels Nieten, Schrauben oder Rastgliedern am Sockel 10 befestigt sein.
- Bei einem Mehrfachschalter, bei dem durch eine gemeinsame Drucktaste 11 mehrere Schalteinheiten geschaltet werden sollen, ist es zu einer synchronen Umschaltung der Kontaktwippen 2 vorteilhaft die Schwenkschieber 4 aller Schalteinheiten durch einen Steg starr zu verbinden. Hierbei erfolgt eine Führung und Schenklagerung eines auf solche Weise einteiligen Schwenkschiebers 4 in den Nuten 9 der äußeren Führungswände 21, während die inneren Führungswände 21 einen offenen Schlitz aufweisen, in dem der Steg frei beweglich ist.
Claims (10)
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| DE19823247319 DE3247319A1 (de) | 1982-12-21 | 1982-12-21 | Elektrischer drucktastenschalter mit einem schwenkbar gelagerten druckbuegel |
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