Schaltschloss

Abstract

 Ein Schaltschloß, etwa für eine Telefontastatur, mit einem Schloßhalter (1), einem in diesem angeordneten Schloßkörper (2) und einem im Schloßkörper drehbar gelagerten Schloßzylinder (3), mit quer zur Zylinderachse verschiebbaren Sperrelementen (10), ist mit einem Überspannungsableitblech (25) versehen, das eine relativ niederohmige Ableitstrecke zwischen dem Bart des Schlüssels und geerdeten Teilen des Schlosses herstellt. Diese Ableitstrecke verläuft vom Bart des Schlüssels über die metallischen Sperrelemente und in Sperrausnehmungen des Schloßkörpers befindliche metallische Verstärkungsprofilteile, welche die Sperrelemente berühren, zu an diese Profilteile herangeführten Bereichen des zwischen Schloßhalter und Schloßaufsatz befindlichen Ableitbleches, das entweder selbst geerdet ist oder nahe genug an geerdeten Teilen des Schlosses vorbeiführt, beispielsweise an benachbarten Erdkontakten des Schalters. Auf diese Weise können durch statische Aufladung entstandene Überspannungen beim Einstecken des Schlüssels nach Masse abgeleitet werden, ehe sie möglicherweise auf beschaltete Kontaktsätze des Schlosses überspringen und in mit diesen Kontakten verbundene elektrische Schaltungen eingeschleppt werden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Schaltschloß, wie es beispielsweise in Telefon-Wähltastaturen verwendet wird, um unterschiedliche Benutzungsmöglichkeiten einzustellen.

[0002] Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 81 29 215 beispielsweise ist ein Schaltschloß bekannt, welches sich mit Hilfe eines durch einen Schlitz in der Drucktaste einsteckbaren Schlüssels in verschiedene Schaltstellungen verdrehen läßt, wobei ein erster Kontaktsatz eingestellt wird, der am rückwärtigen Ende des Schaltschlosses angeordnet ist. Durch Drücken der Taste läßt sich zusätzlich ein zweiter, seitlich am Schaltschloß befindlicher Kontaktsatz betätigen. Ein solches Schloß ist folgendermaßen aufgebaut: Innerhalb eines Schloßhalters ist ein Schloßkörper angeordnet, in dem ein Schloßzylinder drehbar ist. Innerhalb des Schloßzylinders sind quer zur Zylinderachse Sperrelemente verschiebbar, die bei eingestecktem Schlüssel mit der Zylinderoberfläche fluchten und andernfalls über die Zylinderfläche hinausragend in Sperrausnehmungen des Schloßkörpers eingreifen, so daß dieser nicht verdreht werden kann. Als Schutz gegen Verschleiß sind die Sperrausnehmungen mit metallischen, U-förmigen Verstärkungsprofilteilen ausgekleidet. Eine mit dem Schloßzylinder verbundene Rastscheibe fixiert im Zusammenwirken mit Rastfedern die einzelnen Schaltpositionen des am rückwärtigen Ende des Schloßzylinders befindlichen ersten Kontaktsatzes. Am vorderseitigen Ende des Schloßzylinders ragt die Drucktaste durch einen mit dem Schloßhalter verschraubten Aufsatz, und bei Drücken auf die Taste werden über Zwischenglieder die seitlichen zweiten Kontaktsätze, die als Erdkontakte geschaltet werden können, betätigt.

[0003] Es hat sich nun gezeigt, daß bei statischen Aufladungen (bedingt durch Kunststoffböden, Gummisohlen etc.) des Telefonierenden beim Einstecken des Schlüssels in das Schaltschloß relativ hohe statische Spannungen in die mit dem Schaltschloß verbundene elektrische Schaltung eingekoppelt werden können, die zu Störungen oder Schäden von Bauteilen integrierter Schaltungen (z.B. Feldeffekttransistoren)führen können.

[0004] Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Angabe von Maßnahmen, durch welche solche Spannungseinkoppelungen über das Schaltschloß vermieden werden.

[0005] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß im Schaltschloß ein Ableitblech vorgesehen ist, über welches beim Einstecken des Schlüssels eventuelle statische Ladungen nach Masse abgeleitet werden, ohne an die mit der spannungsempfindlichen Schaltung verbundenen Kontakte zu gelangen.

[0006] Eine im Anspruch 1 angegebene Lösung besteht darin, daß das Ableitblech zwischen Schloßaufsatz und Schloßhalter angeordnet ist und einerseits in geringem Abstand oder in Berührung mit zumindestens einem der Profilteile und andererseits in geringem Abstand zumindest mit einem Erdpotential führenden Teil des Schaltschlosses verläuft. Beim Einstecken des Schlüssels berühren dessen Metallteile die ebenfalls metallischen Sperrelemente des Schloßzylinders, welche ihrerseits die metallischen Profilteile in den Sperrausnehmungen berühren. Die Rückseite dieser Profilteile befinden sich nun in geringem Abstand zu Teilen des Ableitbleches, das entweder selbst mit einem Erdungsanschluß versehen ist oder mit anderen Teilen so dicht bei geerdeten Teilen des Schlosses vorbeiläuft, daß die hierdurch gebildeten Funkenstrecken erheblich kürzer als innerhalb des Schlosses zu den mit der spannungsempfindlichen Schaltung verbundenen Kontakten verlaufende Wege sind. Eine über den Schlüssel in das Schloß eingebrachte elektrostatische Ladung fließt also in jedem Falle über Schlüssel, Sperrelemente, Profilteile und Ableitblech nach Erde ab, ohne zu der spannungsempfindlichen Schaltung zu gelangen. Auf diese Weise wird ein sicherer Schutz dieser Schaltung gegen eingeschleppte Hochspannungen erreicht.

[0007] Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung hat das Ableitblech eine dem Querschnitt des Schloßkörpers entsprechende Aussparung und mindestens eine von dieser nach innen durch eine entsprechende Ausnehmung des Schloßkörpers auf die Rückseite des Profilteiles zu ragende Zunge. Die Zunge kann das Profilteil rückwärts berühren, jedoch genügt auch ein kleiner Abstand, der von der eingeschleppten Hochspannung als Funkenstrecke übersprungen wird. Im Falle eines Drucktasten-Schaltschlosses der eingangs erwähnten Art können die als Erdkontakte geschalteten seitlichen Kontaktsätze als die Erdpotential führenden Teile dienen und zur Ausbildung einer zweiten Funkenstrecke kann an der Stelle der Erdkontakte das Ableitblech zweckmäßigerweise mit einer Ausformung versehen sein, von deren der Erdkontaktfeder nächstliegenden Stelle des Ableitbleches ein Funken auf die Kontaktfeder überspringen kann. Ein derartiges Ableitblech läßt sich leicht und preiswert durch Stanzen herstellen, wenn die Ausformung gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung beispielsweise die Gestalt eines Ausschnittes solcher Tiefe hat, daß die Erdkontaktfeder im Ruhezustand dem Ausschnitt und im Betätigungszustand dem den Ausschnitt überbrückenden Randteil des Ableitbleches gegenüberliegt.

[0008] Die Erfindung sei nachstehend anhand einer in den beiliegenden Zeichnungen im einzelnen veranschaulichten Ausführungsform für den Fall eines Drucktasten-Schaltschlosses näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen seitlichen Querschnitt durch ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Schaltschloß;

Fig. 2 einen zu Fig. 1 senkrechten Querschnitt und

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III gemäß den Figuren 1 und 2.

[0009] In den Figuren 1 und 2 erkennt man einen Schloßhalter 1, innerhalb dessen ein Schloßkörper 2 angeordnet ist, der wiederum einen Schloßzylinder 3 umschließt. Schlüsselseitig sitzt am Schloßhalter 1 ein Schloßaufsatz 4 (beide Teile können durch eine Verschraubung zusammengehalten werden) , und im Schloßaufsatz 4 ist eine Drucktaste 5 gelagert, die durch eine Druckfeder 6 nach außen gedrückt wird. Durch einen Schlitz 7 in der Stirnseite der kappenförmigen Drucktaste 5 läßt sich ein Schlüssel 8 in das Schloß und damit in den Schloßzylinder 3 hineinschieben. Der Schlüssel 8 besitzt Zuhaltungen 9 für Sperrelemente, die im hier dargestellten Plättchenschloß die Form von Schließplättchen 10 haben und in Querschlitzen des Schloßzylinders 3 gelagert sind. Wenn die Zuhaltungen 9 des Schlüssels 8 die richtige Lage gegenüber den Plättchen 10 haben, dann fluchten letztere mit der Zylinderfläche des Schloßzylinders 3, so daß dieser frei im Schloß gedreht werden kann. Stimmen die Zuhaltungen lagemäßig dagegen nicht mit den Plättchen 10 überein, dann ragen diese nach oben bzw. unten über die Zylinderfläche des Schloßzylinders hinaus in nutenförmige Sperrausnehmungen 11 des Schloßkörpers hinein, die mit U-förmigen Metallprofilteilen 11a verstärkt sind, und blockieren den Schloßzylinder gegen Verdrehen.

[0010] Am inneren Ende des Schloßzylinders 3 sitzt eine Rastscheibe 12, die sich zusammen mit dem Schloßzylinder 3 verdreht und mit Rastflächen 13 ausgebildet ist, gegen welche sich Rastfedern 14 anlegen, um die verschiedenen Schaltpositionen des Schloßzylinders zu fixieren. An der Rastscheibe 12 sind Kontakte 15 eines ersten Kontaktsatzes befestigt, die mit Gegenkontakten 16 zusammenwirken, welche ihrerseits in einer am Schloßhalter 1 befestigten Platte 1a sitzen. Durch Verdrehen des Schloßzylinders 3 mit Hilfe des Schlüssels 8 können verschiedene Kontaktstellungen dieses ersten Kontaktsatzes 15, 16 eingestellt werden.

[0011] In den Figuren 1 und 2 ist erkennbar, daß der Schlüssel 8 mit einer Nase 8a ausgebildet ist, die sich beim Einstecken des Schlüssels in das Schloß gegen die Stirnfläche 5a der Drucktaste 5 legt. Hierdurch wird ein erster Anschlag gebildet, der die Schließstellung des Schaltschlosses markiert, in welcher der Schlüssel 8 soweit im Schloßzylinder 3 steckt, daß die Schließplättchen 10 gegen den Druck ihrer Federn von den Zuhaltungen 9 des Schlüssels 8 in eine solche Stellung gebracht werden, daß sie mit der Zylinderfläche des Schloßzylinders fluchten: Dann läßt sich der Schloßzylinder 3 verdrehen und der erste Kontaktsatz mit den Kontakten 15 und 16 in eine gewünschte Kontaktstellung bringen. Der Drehwinkel des Schließzylinders wird durch einen Sperrstift 17a in Verbindung mit einer in Umfangsrichtung im Schloßzylinder 3 verlaufenden Umfangsausnehmung 17 begrenzt, die sich in hier zwei - gegebenenfalls aber auch mehr - Axialausnehmungen 17b fortsetzt, welche eine Axialverschiebung des Schloßzylinders 3 in denjenigen Schaltpositionen zulassen, in welchen die Drucktaste 5 zur Betätigung eines zweiten bzw. dritten Kontaktsatzes 21, 22 hineindrückbar sein soll (in den übrigen Schaltpositionen verhindert die Wand der Umfangsausnehmung 17 eine Axialverschiebung des Schloßzylinders 3 und damit ein Hineindrücken der mit dem Schloßzylinder verbundenen Drucktaste 5).

[0012] Fig. 2 läßt erkennen, daß der zweite und dritte Kontaktsatz mit innenliegenden Kontakten 21 und außenliegenden Kontakten 22 ausgebildet ist, die seitlich am Schloßhalter 1 angebracht sind. Die inneren Kontakte 21 lassen sich über als Schieber 23 ausgebildete Zwischenglieder, die in Axialnuten des Schloßkörpers 2 sitzen, nach außen gegen die äußeren Kontakte 22 drücken, wenn beim Drücken der Drucktaste 5 deren umlaufender Bord 29 gegen einen Aufsatz 23b des betreffenden Schiebers 23 drückt, der dann gegen die Kraft einer Feder 24 in seiner Axialnut verschoben wird.

[0013] Es hat sich gezeigt, daß durch statische Aufladungen beim Einstecken des Schlüssels in das Schaltschloß Hochspannungen in die angeschlossene elektrische Schaltung eingeschleppt werden können, die dort zu Funktionsstörungen oder Schäden führen können. Wenn beispielsweise ein Benutzer infolge statischer Aufladung ein hohes elektrisches Potential gegenüber der Schaltung hat und den Schlüssel 8 in das Schaltschloß hineinsteckt, dann kann möglicherweise über den metallischen Bart des Schlüssels ein Funken auf die rückwärtigen Kontakte 15 bzw. 16 überspringen und die Hochspannung auf diese Weise in die über die Kontaktfahnen 32 angeschlossene Schaltung eingekoppelt werden. Um dies zu verhindern, ist ein Ableitblech 25 vorgesehen, welches zwischen Schloßhalter 1 und Schloßaufsatz 4 eingefügt wird und einen Uberspannungsableitweg vom Schlüssel 8 nach Masse bildet, so daß vom Schlüssel keine überspannungen mehr in die elektrische Schaltung gelangen können.

[0014] Gemäß Fig. 3 ist das Ableitblech so geformt, daß es eine im Verhältnis zur Schlagweite zwischen Schlüsselspitze und erstem Kontaktsatz 15, 16 niederohmige Verbindung zwischen Schlüssel 8 und den als Erdkontakte benutzten Kontakten 21, 22 herstellt. Dieser niederohmige Uberspannungsableitweg verläuft vom Schlüssel 8 über die Schließplättchen 10 und die Profilteile 11a zu den Zungen 26 des Ableitbleches 25, die durch entsprechende Ausnehmungen 24 des Schloßkörpers 2 auf die Rückseiten der Profilteile 11a zu ragen. Von den Seitenteilen oder Stegen 28 besteht nur ein geringer Abstand zu den Erdkontakten 21, über welche die Überspannung dann nach Erde abfließen kann. Die Zungen 26 müssen die Profilteile11a an deren Rückseite nicht notwendigerweise berühren, aus Montagegründen kann ein geringfügiger Abstand vorhanden sein, der von der Hochspannung leicht überwunden wird. Aus Toleranzgründen sind an den den Erdkontakten 21, 22 benachbarten Stellen des Ableitbleches 25 Ausformungen 27 in Form von Ausschnitten vorgesehen, um eine freie Bewegung der Kontaktfedern zu garantieren. Die Uberschlagsweite zwischen den Spitzen der Kontaktfedern und den verbleibenden Stegen 28 ist genügend klein gegenüber der Schlagweite zwischen Schlüsselspitze und den rückwärtigen Kontaktsätzen, so daß von diesen jegliche überspannungen ferngehalten werden. Außerdem berührt der Schlüssel beim Einstecken in das Schaltschloß die Schließplättchen 10 bereits, bevor er bis zum Anschlag eingesteckt ist, so daß der Uberspannungsableitweg hergestellt wird, ehe die Schlüsselspitze ihre kürzeste Entfernung zu den rückwärtigen Kontaktsätzen erreicht hat, so daß Überspannungen bereits vorher abgeleitet werden.

[0015] Das in den Zeichnungen dargestellte Beispiel einer Ausführungsform zeichnet sich durch außerordentlich geringe Abmessungen aus, wie sie beispielsweise für die Verwendung bei einer Telefontastatur vorgeschrieben sind. So beträgt die Länge von der Stirnfläche der Drucktaste 5 bis zum rückwärtigen Schloßhalterende nur 28,5 mm, und die Gesamtbreite einschließlich der zweiten Kontaktsätze nur 18,5 mm, die Höhe ist noch geringer. Bei vom dargestellten Ausführungsbeispiel abweichenden Dimensionen kann das Ableitblech 25 auch andere Formen annehmen: So brauchen z.B. die Ausformungen 27 nicht als Ausschnitte ausgebildet zu sein, wenn eine genügende Bewegungsfreiheit der Erdkontakte auch anderweitig gesichert ist. Im Falle kürzerer Kontaktfedern können beispielsweise durch entsprechende Verformungen des Ableitbleches in der Nähe der Kontaktfedern Teile des Ableitbleches näher an die Kontaktfedern herangebracht werden, etwa durch gestanzte Vorsprünge oder auf die Kontaktfedern zu gebogene Zungen etc.. Wichtig ist lediglich, daß das Ableitblech einen im Verhältnis zu der erwähnten Schlagweite zu den rückwärtigen Kontaktsätzen niederohmigen Uberspannungsableitweg zwischen dem Bart des Schlüssels 8 und Massepotential führenden Teilen des Schaltschlosses bildet, wobei diese Masse führenden Teile in dem soeben beschriebenen Ausführungsbeispiel üblicherweise Erdkontakte des Schalters sind, jedoch auch durch andere auf Erdpotential liegende Teile des Schalters gebildet werden können, z.B. wenn es sich um ein Schaltschloß ohne Drucktaste bzw. Erdkontakte handelt.

Ansprüche

1) Schaltschloß mit einem Schloßhalter, einem in diesem angeordneten Schloßkörper und einem im Schloßkörper drehbar gelagerten Schloßzylinder mit Sperrelementen, die quer zur Zylinderachse so verschiebbar sind, daß sie nur bei bis zu einem Anschlag im Schloßzylinder steckendem Schlüssel mit der Zylinderfläche fluchten und andernfalls über die Zylinderfläche hinausragend in mit verstärkenden Profilteilen ausgekleidete Sperrausnehmungen des Schloßkörpers eingreifen und den Schloßzylinder gegen Drehung fixieren, und mit einer mit dem Schloßzylinder drehfest verbundenen Rastscheibe, deren Raster zur Fixierung der Schaltposition mit Rastfedern zusammenwirken, ferner mit einem ersten Kontaktsatz mit zusammen mit dem Schloßzylinder verdrehbaren Kontakten und mit gehäusefest angeordneten Gegenkontakten, und mit einem den Schloßkörper im Schloßhalter halternden Schloßaufsatz, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen Schloßaufsatz (1) und Schloßhalter (2) ein Ableitblech (25) angeordnet ist, das sich einerseits in geringem Abstand oder in Berührung mit mindestens einem der Profilteile (11a)und andererseits in geringem Abstand oder in Berührung mit einem geerdeten Teil des Schaltschlosses befindet.

2) Schaltschloß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ableitblech eine dem Querschnitt des Schloßkörpers (2) entsprechende Aussparung hat, von der eine oder mehrere Zungen (26) nach innen durch Ausnehmungen (24) des Schloßkörpers (2) zur Außenseite je eines Profilteiles (11a) ragen.

3) Schaltschloß nach Anspruch 1 oder 2 mit einer koaxial zum Schloßzylinder angeordneten federbelasteten Drucktaste, welche über ein Zwischenglied mindestens einen seitlich am Schloßhalter angeordneten zweiten Kontaktsatz betätigt und durch welche der Schlüssel in den Schloßzylinder hineinsteckbar ist und in mehreren Schaltpositionen über den ersten Anschlag hinaus unter Mitnahme der Drucktaste und Betätigung des zweiten Kontaktsatzes in den Schloßzylinder bis zu einem zweiten Anschlag hineinschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ableitblech (25) mit einer Ausformung (27,28) ausgebildet ist, welche einer Kontaktfeder (21) des als Erdkontakt ausgebildeten zweiten Kontaktsatzes (21,22) gegenüberliegt und mit dieser eine Uberspannungsableitungsstrecke bildet.

4)Schaltschloß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausformung die Gestalt eines Ausschnittes (27) solcher Tiefe hat, daß die Kontaktfeder (21) im Ruhezustand dem Ausschnitt und im Betätigungszustand dem den Ausschnitt überbrückenden Randteil (Steg 28) des Ableitbleches (25) gegenüberliegt.

5) Schaltschloß nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ableitblech (25) über den Schloßaufsatz (4) mit dem Schloßhalter (1) verschraubt ist.

Zeichnung