Drucktastenschalter

Abstract

 Ein zum Aufbau auf Leiterplatten geeigneter Drucktastenschal­ter erfährt eine Verbesserung durch eine Verkleinerung des im Gehäuse des Schalters zu dichtenden Raum.
Die erfindungsgemässe Konstruktion erlaubt zudem, leicht aus­wechselbare Tastenkappen (1) zu verwenden. Eine Erhöhung der Betriebssicherheit des Schalters ist durch die Konstruktion der Kalotte (2) mit einem zentralen Führungskragen (2a), wel­cher die Buchse (4) radial umschliesst, möglich. Als Material für diese Kalotte (2) haben sich insbesondere Silikonelasto­mere bewährt.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drucktastenschalter mit einem wasserdichten Gehäuse und einer Innenbeleuchtung zum Aufbau auf einer gedruckten Schaltung, welche mit wenig­stens einem feststehenden Kontakt des Schalters und einer Lichtquelle versehen ist, und wobei wenigstens der Träger des beweglichen Kontaktes stösselförmig ausgebildet und zentral im Innern einer einseitig verschlossenen lichtdurchlässigen Buchse mit einem äusseren Führungsflansch längsgeführt ist.

[0002] Derartige Drucktastenschalter werden in Maschinensteuerungen, Schalttableaus, Mess-Stationen etc. verwendet. Die Lebens­dauer der Schalter ist u.a. bedingt durch die eingesetzten Materialien beschränkt. Insbesondere genügen diese nach län­gerer Betriebsdauer den hohen Anforderungen an die Dichtig­keit nur ungenügend.

[0003] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen betriebssicheren Drucktastenschalter zu schaffen, der eine hohe Standzeit auf­weist und dessen Universalität in der Anwendung erhöht ist.

[0004] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Gehäuse durch eine flexible, an ihren beiden Enden rohrförmig geöffnete Ka­lotte mit einem zentralen Führungskragen, welcher die Buchse radial umschliesst, gebildet ist.

[0005] Die erfindungsgemässe Ausbildung erlaubt, den zu dichtenden Raum im Gehäuse des Schalters zu reduzieren und dadurch be­triebssichere Dichtelemente vorzusehen.

[0006] In nachfolgenden abhängigen Ansprüchen sind weitere Ausge­staltungen des Erfindungsgegenstands charakterisiert.

[0007] Die Lösung gemäss Anspruch 2 erlaubt, in einfacher Weise aus­wechselbare und beschriftbare Tasten zu realisieren.

[0008] Die zusätzliche Zentrierung der Buchse an ihrer Andrehung, Anspruch 3, gewährleistet eine gute Längsführung und bewirkt eine einwandfreie Kontaktierung am Kontaktflansch.

[0009] Die Befestigung der Kalotte nach Anspruch 4 erhöht die Stabi­lität des Systems.

[0010] Die Materialwahl gemäss den Ansprüchen 5 und 6 hat sich be­sonders bewährt und gewährleistet vor allem deren hohe Stand­zeit.

[0011] Buchsen aus einem lichtleitenden Material ergeben gegenüber einfachen, transparenten Buchsen eine verbesserte Lichtabgabe und damit eine verbesserte Anzeige, Anspruch 7.

[0012] Das lichtleitende Material nach Anspruch 8 ergibt eine beson­ders hohe Lichtausbeute.

[0013] Tastenkappen nach Anspruch 9 lassen sich leicht beschriften und/oder prägen.

[0014] Eine besonders einfache und sichere Zentrierung der einzelnen Bauelemente ist in Anspruch 10 angegeben.

[0015] Die Führung gemäss Anspruch 11 erlaubt ein besonders leicht­gängiges und auf Anschlag definiertes Führen der Buchse.

[0016] Nachfolgend wird anhand von Ausführungsbeispielen der Erfin­dungsgegenstand näher beschrieben.

[0017] Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Drucktastenschalters,

Fig. 2 die Führungsbuchse des Drucktastenschalters Fig. 1,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung der Tastenkappe Fig. 1,

Fig. 4 die Tastenkappe Fig. 1 in Draufsicht mit einer bei­spielsweisen Beschriftung,

Fig. 5 eine Schnittstelle des Spannrings von Fig. 1 sowie

Fig. 6 eine Draufsicht auf den Spannring mit seinen drei Spannelementen.

[0018] Gemäss Fig. 1 ist eine transparente Tastenkappe mit 1 be­zeichnet. Diese weist eine Mulde 1′ auf zur Zentrierung des die Taste betätigenden Fingers. Eine zentrale Klemmhülse 1a dient der Zentrierung und Fixierung der Tastenkappe 1 auf ei­ner Führungsbuchse 4. Im weiteren weist die Tastenkappe 1 ringförmige Ausnehmungen 1b und 1c sowie eine der Kraftüber­tragung dienende Schulter 1d auf, vgl. Fig. 3.

[0019] Die Führungsbuchse 4 besitzt an ihrer oberen Seite einen ver­schlossenen Teil 4′ und ist auf einer Seite in einer koni­schen Gleitbohrung 5a eines Führungsflansches 5 geführt. Der Führungsflansch 5 besitzt eine konzentrische Ausnehmung 5b, welche über einen Anschlag 5c abgegrenzt ist. Zentriert und fixiert ist der Führungsflansch 5 durch einen Spannring 6 mit Spannelementen 6a.

[0020] Eine flexible Kalotte 2 sitzt mit ihrer Klemm- und Befesti­gungsnut 2b in einer Bohrung 3a einer Montageplatte 3, welche meist Bestandteil eines Apparategehäuses ist. Die Kalotte 2 besitzt auf ihrer obere Seiten einen Führungskragen 2a, der die Führungsbuchse 4 periphär umschliesst und auf deren aus­senseitigen Schulter 1d die Tastenkappe 1 aufliegt. Der Spannring 6 fixiert, gehalten zwischen der Innenseite der Ka­lotte 2 und dem Führungsflansch 5, das Ganze.

[0021] In die Bohrung 4˝ der Führungsbuchse 4 ist ein Kontaktflansch 7 eingesetzt, der mit seinem Kontaktring 7a den beweglichen Kontakt des Schalters ergibt.

[0022] In einem Abstand zur Montageplatte 3, durch Distanzstücke 13, meist eine Zwischenplatte, gehalten ist eine Leiterplatte 8 mit einer Lichtquelle 9, einer LED, sowie mit einem um diese herum angeordneten geteilten Kontaktring 10, welcher fluchtet mit dem gegenüberliegenden Kontaktring 7a. Die Lichtquelle 9 ist durch Speiseleitungen 11, über Lötstellen 12, mit der ge­druckten Schaltung der Leiterplatte verbunden.

[0023] Die Ausgestaltung der Führungsbuchse 4 lässt sich anhand der Fig. 2 im einzelnen diskutieren: Hier ist ersichtlich, dass diese unten einen Zentrierflansch 4a und einen Anschlag­flansch 4b aufweist und oben eine Andrehung 4c besitzt.

[0024] Die in Fig. 3 nochmals dargestellte Tastenkappe 1 zeigt deut­lich die ringförmigen Ausnehmungen 1b, 1c, sie dienen der Verbesserung ihrer Transparenz. Im Zentrum ist die Klemmhülse 1a vorgesehen, die so dimensioniert ist, dass sie kraft- und formschlüssig auf das verschlossene Teil 4′ der Führungs­buchse 4 und das obere Teil der Andrehung 4c aufsetzbar ist. Eine zentrale Ausnehmung 1˝ besitzt eine Schulter 1d, welche entsprechend Fig. 1 auf dem Führungskragen 2a der Kalotte 2 aufliegt.

[0025] Die Draufsicht Fig. 4 zeigt die Tastenkappe mit einer bei­spielshaften Beschriftung ABC.D.

[0026] Der Spannring 6 ist in Fig. 5 im Schnitt dargestellt. In Ver­bindung mit Fig. 6 ist ersichtlich, dass hier im Kreis in ei­nem Winkel von 120° drei lappenförmige Spannelemente 6a ange­ordnet sind.

[0027] Die Wirkungsweise des Schalters ist sehr einfach: Die Elasti­zität der Kalotte 2 bewirkt über deren Führungskragen 2a ein Verbringen der Tastenkappe 1 in ihre obere Endstellung. Damit wird die in ihr gehaltene Führungsbuchse 4 ebenfalls in die Endstellung, d.h. mit ihrem Anschlagflansch 4b bis zum An­schlag 5c des Führungsflansches 5, geführt. - Drückt man mit einem Finger auf die Mulde 1′ der Tastenkappe, so wird die Federwirkung der Kalotte überwunden; der Kontaktring 7a über­brückt den feststehenden Kontakt 10 und öffnet oder schliesst u.a. die Speiseverbindung zur Lichtquelle 9 und bewirkt damit die Beleuchtung der Tastenkappe 1 und der aufgedruckten Be­zeichnung ABC.D.

[0028] Besonders einfach lassen sich die Tastenkappen 1 durch blos­ses Abziehen auswechseln.

[0029] Bewährt haben sich für die Herstellung der Kalotten insbeson­dere Silikonelastomere der Typen Silikonkautschuk Q und Poly­butadienkautschuk BR (Maag Technik AG, Dübendorf), welche durch an sich bekannte Kompressions- oder Transfer-Pressver­fahren ihre Formgebung erfahren.

[0030] Die lichtleitende Führungsbuchse 4 besteht aus einem Polycar­bonat (Acrylglas) und ist durch Spritzgiessen hergestellt.

[0031] Als Materialien für die Tastenkappe 1 und den Spannring 6 ha­ben sich Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere (ABS) be­währt. Die Kontaktringe 7a und 10 sind aus leitendem Silikon­kautschuk (Typ KE3801, Maag Technik AG) und mit ihren Trägern aus nichtleitendem Silikonkautschuk (KE 9514) und durch Vul­kanisieren verklebt. - Der feststehende Kontaktring 10 kann selbstverständlich auch aus der metallkaschierten Leiter­platte bestehen.

[0032] Alle verwendeten Materialien sind handelsüblich und gewähr­leisten eine wirtschaftliche Herstellung des Drucktasten­schalters sowie dessen universellen Einsatz in verschieden­sten Fachgebieten und Aufgabenstellungen.

Ansprüche

1. Drucktastenschalter mit einem wasserdichten Gehäuse und einer Innenbeleuchtung zum Aufbau auf einer gedruckten Schaltung, welche mit wenigstens einem feststehenden Kon­takt des Schalters und einer Lichtquelle versehen ist, und wobei wenigstens der Träger des beweglichen Kontaktes stösselförmig ausgebildet und zentral im Innern einer einseitig verschlossenen lichtdurchlässigen Buchse mit einem äusseren Führungsflansch längsgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse durch eine flexible, an ihren beiden Enden rohrförmig geöffnete Kalotte (2) mit einem zentralen Führungskragen (2a), welcher die Buchse (4) radial umschliesst, gebildet ist.

2. Drucktastenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­net, dass auf dem zentralen Führungskragen (2a) eine Ta­stenkappe (1) aufgesetzt ist, welche formschlüssig auf dem verschlossenen Teil (4′) der Buchse (4) aufliegt und die Buchse (4) randseitig kraftschlüssig umfasst.

3. Drucktastenschalter nach einem der vorangehenden Ansprü­che, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (4) eine An­drehung (4c) aufweist und dass in eine Bohrung (4˝) der Buchse (4) ein Kontaktflansch (7) eingesetzt ist.

4. Drucktastenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­net, dass sich die Kalotte (2) auf einer Montageplatte (3) abstützt und dass an der Kalotte (2) eine Klemm- und Befestigungsnut (2b) vorgesehen ist, welche eine Bohrung (3a) in einer Montageplatte (3) kraftschlüssig um­schliesst.

5. Drucktastenschalter nach Anspruch 1 oder 3, dadurch ge­kennzeichnet, dass die Kalotte (2) aus einem Silikonela­ stomer besteht.

6. Drucktastenschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­net, dass der Silikonelastomer ein Polybutadienkautschuk ist.

7. Drucktastenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­net, dass die Buchse (4) aus einem lichtleitenden Mate­rial besteht.

8. Drucktastenschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­net, dass das lichtleitende Material aus Acrylnitril-Bu­tadien-Styrol-Copolymeren besteht.

9. Drucktastenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­net, dass die Tastenkappe (1) aus einem lichtdurchlässi­gen thermoplastischen Elastomer besteht.

10. Drucktastenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­net, dass ein Spannring (6) vorgesehen ist, der wenig­stens drei lamellenartige Spannelemente (6a) aufweist, welche einen Führungsflansch (5) mit einer Gleitbohrung (5a) zentrieren.

11. Drucktastenschalter nach Anspruch 10, dadurch gekenn­zeichnet, dass der Führungsflansch (5) eine konische Gleitbohrung (5a) und eine zentrische Ausnehmung (5b) mit einem Anschlag (5c) aufweist.

Zeichnung