DE1089850B - Mit einer gedruckten Schaltung verbundener Drucktastenschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen mit einer gedruckten Schaltung verbundenen Drucktastenschalter mit einer in der Längsrichtung beweglichen Schiene, die Kontakte trägt, welche mit feststehenden Kontakten zusammenwirken, wobei die ganze Anordnung von einer Platte aus Isoliermaterial getragen wird.

Die üblichen Drucktastenschalter sind zur Verbindung mit gedruckten Schaltungen nicht gut geeignet. Bekanntlich ist es erwünscht, die verschiedenen Schaltungselemente und Schaltteile, die mit gedruckten Schaltungen verbunden werden sollen, so auszugestalten, daß die möglichst einfach und schnell an der die gedruckte Schaltung tragenden Isolierplatte angebracht werden und dann durch eine Tauchlötung elektrisch einwandfrei mit dieser verbunden werden können. Für Drucktastenschalter ergeben sich jedoch in dieser Hinsicht erhebliche Schwierigkeiten, da es einerseits erforderlich ist, die feststehenden Kontakte elektrisch mit der gedruckten Schaltung durch Verlöten zu verbinden, andererseits aber ein Drucktastenschalter normalerweise dem Tauchlötvorgang nicht ausgesetzt werden kann. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß die üblicherweise für die feststehenden Kontakte verwendeten flachen Lamellen nicht für eine direkte Verlötung mit der gedruckten Schaltung geeignet sind und dazu noch einen beträchtlichen Raum in Anspruch nehmen, sq daß ein wesentlicher Vorteil der gedruckten Schaltung, nämlich der gedrängte Aufbau, aufgehoben wird.

Es war daher im allgemeinen notwendig, auch bei gedruckten Schaltungen den Drucktastenschalter nachträglich anzubringen und entsprechend der früher üblichem Technik einzeln mit den entsprechenden Kontakten zu verlöten.

Es ist bei gedruckten Schaltungen bekannt, die Verbindung zwischen den gedruckten Leitungen und verschiedenartigen Schaltelementen durch runde Stifte herzustellen, die durch die die gedruckte Schaltung tragende Isolierplatte hindurchgeführt und direkt mit der gedruckten Schaltung verlötet sind. Diese runden Stifte sind entweder direkt die Anschluß drähte von S chaltungs elementen, oder sie tragen Zwischenglieder, an denen erst bestimmte Schaltungselemente, z. B. Röhrensockel, angelötet werden.

Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Drucktastenschalters, der sich besonders für die Verbindung mit gedruckten Schaltungen eignet.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die gedruckte Schaltung auf die eine Seite der Platte aus Isoliermaterial aufgebracht ist, daß durch die Platte runde zylindrische Stifte hindurchgeführt sind, die direkt mit der gedruckten Schaltung verlötet sind und die feststehenden Kontakte des Schalters bilden, und daß der die bewegliche Schiene und die Drucktaste Mit einer gedruckten Schaltung
verbundener Drucktastenschalter

Anmelder:
Rene Edouard Guillemant, Paris

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Prinz

und Dr. rer. nat. G. Hauser, Patentanwälte,

München-Pasing, Bodenseestr. 3 a

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 16. November 1956

Rene Edouard Guillemant, Paris,
ist als Erfinder genannt worden

enthaltende Teil des Schalters eine mechanische Baugruppe bildet, die auf die Isolierplatte aufgeheftet ist. Mit der Erfindung werden die zuvor geschilderten Schwierigkeiten und Nachteile beseitigt, die auftraten, wenn ein üblicher Drucktastenschalter mit einer gedruckten Schaltung verbunden werden sollte.

Die erfindungsgemäß vorgesehenen zylindrischen Kontaktstifte können vor dem Aufbringen des übrigen Teils des Drucktastenaggregats bequem in die gedruckte Schaltung eingesetzt und mit dieser verlötet werden. Anschließend braucht nur noch der Rahmen des Drucktastenaggregats auf die Isolierplatte aufgesetzt und mittels Laschen an dieser festgeklemmt zu werden. Der Aufbau ist nicht nur mechanisch äußerst einfach, sondern erlaubt auch eine sehr schnelle und billige Fertigung, die sich vor allem auch für eine automatische Massenherstellung eignet.

Das Verlöten der feststehenden Kontaktstifte ergibt zugleich deren mechanische Befestigung. Die Verwendung von runden Kontaktstiften erlaubt das automatische gleichzeitige Einsetzen aller Stifte mittels einer Presse. Bei rechteckigen oder quadratischen Kontaktstiften wäre diese automatische Fertigung wesentlich komplizierter. Ferner hat es sich herausgestellt, daß nur bei rundem Querschnitt der Stifte eine einwandfreie Verbindung mittels Tauchlötung erzielt werden kann.

Eine beispielsweise Ausführung der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Schalterelements mit der Betätigungstaste,

009 609/320

Fig. 2 eine seitliche Ansicht einer Taste und des zugehörigen Schalterelements, wobei die Taste nicht niedergedrückt ist,

Fig. 3 die gleiche Ansicht wie Fig. 2, wobei jedoch die Taste niedergedrückt ist,

Fig. 4 eine Oberansicht eines Drucktastenaggregats, welches zwei Schalterelemente enthält, und

Fig. 5 eine Einzelansicht, welche die Schiene des Schalters mit den festen Kontakten und den Lamellen im Schnitt zeigt.

In allen Figuren tragen die gleichen Teile gleiche Bezugszeichen.

Der Rahmen des Drucktastenaggregats besteht im wesentlichen aus einer unteren isolierenden Platte 1, aus einem daran befestigten Blech 2, welches die hintere Wand und die Seitenwände bildet, und aus einer vorderen Wand 3.

Die Teile 2 und 3 bestehen zweckmäßig aus gestanztem und gebogenem Blech, und sie weisen Öffnungen auf, die als Führungen für die Gleitschiene 4 des Schalters dienen. Dieses Teil 4 ist in den Darstellungen von Fig. 1 und 2 durch eine Feder 25 in seine hinterste Stellung gedrückt. Diese Feder, welche als Druckfeder wirkt, stützt sich einerseits auf derHinterseite der Wand 3 und andererseits auf zwei Absätzen 6 des Teils 4 ab.

Jedes Schalterelement kann zwei Stellungen einnehmen, und das Drucktastenaggregat enthält eine beliebige Anzahl von Schalterelementen.

Das Öffnen und Schließen der Kontakte geschieht dadurch, daß für jeden zu öffnenden oder zu schließenden elektrischen Kontakt eine Gruppe von drei festen Kontaktteilen vorgesehen ist, welche von zylindrischen runden Stiften 5 gebildet werden, die auf der Platte 1 senkrecht zu dieser befestigt sind, und daß eine im wesentlichen ebene, biegsame Lamelle 7 sich elastisch auf diese Kontakte abstützt und sich in ihrer eigenen Ebene verschiebt, wobei die Bewegung dieser Lamelle mit derjenigen der Gleitschiene des Schalters gekoppelt ist.

Ferner sind die elektrischen Kontaktanordnungen (womit die Anordnung der drei Stifte und die zugehörige Lamelle bezeichnet werden soll) paarweise zu beiden Seiten der Gleitschiene des Schalters angebracht, wobei die jedem Paar zugeordneten elektrischen Stromkreise voneinander unabhängig sind.

In der Zeichnung sind als Beispiel Schalterelemente dargestellt, welche zwei Gruppen mit jeweils einem Paar von Kontaktanordnungen aufweisen. Ferner besitzt das in Fig. 4 in Oberansicht gezeigte Drucktastenaggregat zwei Schalterelemente. Es ist jedoch ohne weiteres zu erkennen, daß die Erfindung unabhängig von der Zahl der Kontaktpaare jedes Schalterelements und unabhängig von der Zahl der Schalterelemente des Drucktastenaggregats ist.

Bei 7 sind die biegsamen Lamellen dargestellt, welche von den auf der Schiene 4 befestigten Isolierstücken 8 getragen werden. Wie gezeigt ist, weist das Schalterelement zwei Kontaktpaare auf. Man erkennt jedoch in der Darstellung von Fig. 1, 2 und 3 nur die auf der rechten Seite liegenden Kontakte.

In der Ruhestellung (Fig. 2) schließt die Lamelle 7 den Kontakt zwischen den Stiften 5₂ und 5₃, während der Stift 5_t isoliert bleibt. Ebenso bildet die Lamelle T einen Kontakt zwischen den Stiften 5₂' und 5₃', während der Stift 5/ isoliert ist. Dagegen sind in der Stellung von Fig. 3, in welcher die Schiene 4 nach vorn gezogen ist, die Stifte 5₃ und S₃' isoliert, während die Stifte 5_t und 5₂ ebenso wie die Stifte-5/ und 5/ in elektrischer Verbindung miteinander stehen.

Die Gleitbewegung der Schiene 4 in der Längsrichtung wird in folgender Weise erzeugt:

Am vorderen Ende trägt die Schiene 4 eine Achse 9,

auf welcher das Betätigungsteil 10 gelenkig gelagert ist. Dieses Teil ist zweckmäßig aus einem Kunststoff hergestellt. Es besitzt eine Taste 11, welche durch den Finger des Benutzers betätigt werden kann.

Das Teil 10 weist an seinem hinteren Ende zwei Vorspränge 12 und 13 auf, welche sich in der Ruhestellung des Teils 4, d. h. in der in Fig. 1 und 2 dargestellten Lage, auf die Vorderseite der Wand 3 abstützen. Hierdurch wird die hintere Betriebsstellung genau bestimmt.

Es ist leicht zu erkennen, daß beim Auflegen des Fingers auf die Taste 11 das Teil 10 um den Punkt 13 verschwenkt wird und dementsprechend eine Zugwirkung auf die Schiene 4 ausübt. Die gesamte Anordnung geht dann von der in Fig. 1 und 2 dargestellten Lage in die in Fig. 3 gezeigte Stellung über, wobei sich der Vorsprung 13 weiterhin auf die Vorderseite der Wand 3 abstützt.

Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal wird die Linie, welche den oberen Teil der Taste 11 (Punkt 14) mit dem Berührungspunkt des Vorsprugs 13 mit der Wand 3 verbindet, in der Stellung von Fig. 2 etwa waagerecht gelegt, so daß die Bewegung des Fingers zum Niederdrücken der Taste einen Druck erzeugt, der hauptsächlich nach unten und ein wenig von vorn nach hinten gerichtet ist. Dieser Druck überträgt sich auf das Rundfunkgerät, in welchem das Drucktastenaggregat eingebaut ist.

Dadurch, daß diese Richtung nur sehr wenig gegen die Waagerechte geneigt ist, wird erreicht, daß das Gerät nicht auf dem Auflager gleitet, auf welchem es bei der Betätigung steht, da es sonst unmöglich wäre, den Schalter zu betätigen, ohne das Gerät mit der anderen Hand festzuhalten oder auf andere Weise zu blockieren. Das vorstehend geschilderte Merkmal ermöglicht es ferner, einen Schaltermechanismus mit einer sehr viel weicheren Betriebsweise zu erzeugen.

Durch diese Anordnung wird der Nachteil beseitigt,

daß sich das Gerät verschiebt, wie es beispielsweise der Fall ist, wenn einfache Druckknöpfe verwendet werden, die waagerecht angeordnet sind und auf welche nur ein Druck in waagerechter Richtung ausgeübt werden kann.

In an sich bekannter Weise geschieht die Verriegelung eines Schalters, dessen Taste niedergedrückt wird, in der Arbeitsstellung und die gleichzeitige Entriegelung des zuvor betätigten Schalters mittels eines schwenkbar gelagerten Teils 15 (Fig. 4), in Form einer abgewinkelten Stange, welche um eine Achse verschwenkt werden kann, die durch zwei in den Seitenwänden des Blechs 2 des Schalterrahmens vorgesehene Öffnungen bestimmt ist. Dieses Teil 15 besitzt einen Mittelabschnitt in Form einer Stange, welche mittels zwei Federn 17 nach unten gedruckt wird und mit zwei am oberen Teil der Schiene 4 angebrachten Kerben 18 und 19 so zusammenwirkt, daß das Teil 4 in der einen oder in der anderen. Stellung gehalten wird. Wenn ein anderer Schalter betätigt wird, ruft die Bewegung des Schalters eine gleichzeitige Bewegung der Stange 15 nach oben hervor, wodurch der zuvor betätigte Schalter entriegelt wird, Dies geschieht durch die Wirkung des zwischen den Kerben 18 und 19 liegenden Vorsprungs.

In Fig. 4 ist in Oberansicht ein Drucktastenaggregat mit zwei Schaltern dargestellt, deren Schienen mit 40 und 41 bezeichnet sind. Die Schiene 40 ist in der nach vorn gezogenen Stellung dargestellt, während die

Schiene 41 ihre hintere Stellung einnimmt, so daß die Verriegelungsstange 15 in der hinteren Kerbe der Schiene 40 und in der vorderen Kerbe der Schiene 41 liegt.

Gemäß einem anderen-, sehr wichtigen Merkmal der Erfindung läßt sich das erfindungsgemäße Drucktastenaggregat in Verbindung mit der Technik der gedruckten Schaltungen verwenden.

Es ist bekannt, daß diese Technik im wesentlichen darin besteht, daß auf eine oder auf beide Seiten einer Isolierplatte die verschiedenen zum Aufbau eines Rundfunkgeräts, beispielsweise eines Empfängers, erforderlichen Stromkreise sowie gegebenenfalls bestimmte Schaltungselemente, wie Spulen, Kondensatoren usw., aufgedruckt werden.

In dieser Hinsicht bietet die Verwendung von runden, starren Stiften für die feststehenden Kontaktteile große Vorteile, weil es dadurch möglich wird;, sehr leicht und schnell mittels einer geeigneten Montage gleichzeitig die verschiedenen Stifte 5 in die Isolierplatte einzuführen, auf deren Unterseite zuvor die Stromkreise aufgedruckt worden sind, wobei diese Isolierplatte gleichzeitig als untere Wand des Rahmens des Schalters dient. Zu diesem Zweck weist die Isolierplatte öffnungen auf, in welche die Stifte 5, die die festen Kontaktteile bilden, unter Kraftanwendung eingedrückt werden können. Diese Stifte wirken einerseits mit den Lamellen des Schalters zur Herstellung der Kontakte zusammen und sind andererseits direkt durch Verlötung mit den gedruckten Stromkreisen auf der Unterseite verbunden.

Zweckmäßig bildet die den Boden des Drucktastenaggregats darstellende Platte 1 einen Teil oder die Gesamtheit der Isolierplatte, welche alle gedruckten Stromkreise des Geräts trägt. Dies bietet den Vorteil, daß der Aufbau beträchtlich vereinfacht wird, da die Stifte 5 direkt an ihrem unteren Ende mit den gedruckten Stromkreisen verbunden, werden können, welche an den Schaltern enden. Ferner ermöglicht es die Tauchlötung, welche bei gedruckten Stromkreisen angewendet wird, um die Verbindungen zwischen den eigentlichen gedruckten Leitungen und den dadurch verbundenen Organen herzustellen, gleichzeitig die Stifte 5 mit den Schaltungen elektrisch zu verbinden und sie in mechanischer Hinsicht sicher und widerstandsfähig auf der Isolierplatte festzulegen.

Es ist üblich, der Isolierplatte, welche die gedruckten Stromkreise trägt, gleichzeitig die Rolle des Chassis des Geräts zu übertragen. Man erkennt dann, daß in diesem Fall die Gesamtheit der festen Kontakte des Drucktastenaggregats direkt auf der Chassisplatte befestigt ist, während der Rest des Aggregats, d. h. die Anordnung der Teile 2, 3, 4 usw., ein vorgefertigtes Element bildet, welches auf der Chassisplatte 1, beispielsweise durch einfaches Anheften mittels Zentrierzapfen, die die richtige und genaue Lage gewährleisten, befestigt werden kann.

Es ist zu bemerken, daß die Technik der gedruckten Schaltkreise es ferner ermöglicht, die zur Einjustierung der verschiedenen Hochfrequenzkreise erforderlichen Trimmer- und Abstimmkondensato-ren sehr vorteilhaft herzustellen.

In diesem Fall wird eine der Elektroden durch eine auf die Unterseite der Platte aufgedruckte leitende Fläche gebildet, während die andere Elektrode durch eine biegsame Lamelle gebildet wird, welche auf der Platte unter Zwischenlegen eines geeigneten Isoliermaterials in entsprechender Weise befestigt wird, so daß ihr Abstand von der gedruckten Elektrode mittels einer Schraube mit feiner Steigung geregelt werden kann, welche in ein direkt in der Platte vorgesehenes Gewindeloch eingeschraubt wird, wodurch es möglich wird, die Größe der Kapazität des Kondensators zu verändern.

Auf diese Weise ist es im Fall eines Rundfunkempfängers oder Fernsehempfängers möglich, den Hochfrequenzblock in die Anordnung der gedruckten Stromkreise einzuschließen. Ferner können die Hilfsverbindungen, welche elektrisch einige der Stifte unter sich verbinden müssen, gleichfalls in Form von gedruckten Leitungen hergestellt werden.

Durch die Erfindung wird ferner eine beträchtliche Verkleinerung der Stromkreise und Organe des Schalters möglich.

Die Lamellen werden zweckmäßig aus Beryllbronze hergestellt, und die Stifte sind aus silberplattiertem Metall. Die Lamellen können ebenfalls silberplattiert sein.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Lamellen so ausgeführt, daß sie eine selbsttätige zentrierende Wirkung ausüben. Zu diesem Zweck sind sie am besten so ausgeführt, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Wie dort in Vorderansicht zu erkennen ist, sind die vom Isolierstück 8 getragenen Lamellen 7_X und 7₂ elektrisch gegen die Schiene 4 isoliert, und sie stützen sich federnd gegen die Stifte 5 ab.

Um die selbsttätige Zentrierwirkung zu erreichen, ist die Schiene 4 mit einem geringen seitlichen Spiel in ihren Führungen an den Teilen 2 und 3 ausgestattet, so daß es möglich wird, daß sich die Lamellen seitlich durch ein automatisch sich einstellendes Gleichgewicht zentrieren.

Wie zu erkennen; ist, ist der Aufbau sehr einfach und dementsprechend sehr billig.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Mit einer gedruckten Schaltung verbundener Drucktastenschalter mit einer in der Längsrichtung beweglichen Schiene, die Kontakte trägt, welche mit feststehenden Kontakten zusammenwirken, wobei die ganze Anordnung von einer Platte aus Isoliermaterial getragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die gedruckte Schaltung auf die eine Seite der Platte (1) aus Isoliermaterial aufgebracht ist, daß durch die Platte (1) runde, zylindrische Stifte (5) hindurchgeführt sind, die direkt mit der gedruckten Schaltung verlötet sind und die feststehenden Kontakte des Schalters bilden,, und daß der die bewegliche Schiene (4) und die Drucktaste (11) enthaltende Teil des Schalters eine mechanische Baugruppe bildet, die auf die Isolierplatte (1) aufgeheftet ist.

2. Drucktastenschalter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Schiene (4) angelenkte Drucktaste (11) ohne Gelenkverbindung mit dem feststehenden Chassis an ihrem hinteren Ende (13) so an einer senkrechten Wand (3) des Schalterrahmens abgestützt ist, daß beim Niederdrücken der Taste (11) die Schiene (4) in ihrer Längsrichtung bewegt wird.

3. Drucktastenschalter gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Kontakte aus flach ausgestanzten federnden Lamellen (7) bestehen,, welche von einem auf der Schiene (4) befestigten Isolierstück (8) getragen werden.

4. Drucktastenschalter gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Drucktaste (11) mit der zugehörigen Schiene (4) eine abgeschlossene Einheit bildet, die unab-

hängig von den übrigen Drucktasten und Schienen ausgebaut werden kann.

5. Drucktastenschalter gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückstellfeder (25) vorgesehen ist, welche direkt auf die Schiene (4) einwirkt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift B 18726 VIII a/21 a⁴ (bekanntgemacht am 28. 6. 1956);

deutsche Gebrauchsmuster Nr. 1 682 727, 1 730 178, 424;
USA.-Patentschrift Nr. 2759 098.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen