DE2733337C3 - Drucktastenschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Drucktastenschalter mit einem Gehäuse aus Isolierstoff, in dem mindestens ein Paar von Festkontakten angeordnet ist, und einem in dem Gehäuse beweglichen Schieber mit Kontaktbrücken zur Verbindung der Festkontakte, der an seinem Betätigungsende einen Betätigungsknopf trägt, in dem bei gedrückter Taste hinter einem Fenster eine Signalfläche sichtbar ist, und im Tastenknopf beweglich angeordnete Abdeckmittel für die Signalfläche, die so mit der Bewegung des Schiebers gekoppelt sind, daß bei nicht gedrückter Taste die Abdeckmittel das Fenster im Tastenknopf von innen her abdecken und bei gedrückter Taste die Abdeckmittel aus dem Fensterbereich geschwenkt sind.

Drucktastenschalter einschließlich von beleuchteten Drucktastenschaltern sind bekannt und werden weitgehend verwendet Eine kommerziell sehr erfolgreiche Verbesserung solcher bekannter Drucktastenschalter besteht darin, daß er eine lichtreflektierende Signaloberfläche im Drucktastenknopf hat, welche abhängig von der Stellung des Schalters durch Abdeckmittel abgedeckt oder freigegeben ist, so daß sie bei gedrückter Stellung des Schalters durch ein Fenster im Schalterknopf sichtbar ist. Die Schaltstellung wird auf diese Weise sehr deutlich angezeigt, ohne daß eine zusätzliche Lichtquelle erforderlich ist Schalter dieses Typs sind beispielsweise in der deutschen Patentschrift 2114 526 beschrieben. Solche Schalter werden in großem Ausmaß in elektrischen Haushaltsgeräten und Fernsehgeräten verwendet, weil sie billig herstellbar sind, keine elektrische Energie zur Anzeige benötigen, sehr zuverlässig sind und ein attraktives Aussehen haben.

Bei solchen Geräten werden andererseits oft lichtempfindliche Sensoren verwendet, die auf der Bedieungsplatte oder einer anderen geeigneten Fläche, beispielsweise eines Fernsehgerätes, angeordnet sind. Diese Sensoren werden zusammen mit einer geeigneten Schaltung dazu benützt, um automatisch die Helligkeit der Bildröhre oder Kathodenstrahlröhre in Abhängigkeit von der Beleuchtung der Umgebung zu steuern. In einem sehr hell erleuchteten Zimmer wird nämlich eine größere Helligkeit auf dem Bildschirm benötigt, um den gewünschten Kontrast zu erhalten, in einem teilweise oder vollständig verdunkelten Zimmer muß jedoch die Helligkeit der Bildröhre vermindert werden. Mit dem Sensorsystem wird die Helligkeit der Bilröhre gesteuert. Solche Sensorsysteme sind in der Regel mit getrennten Schaltern versehen, um den lichtempfindlichen Sensor anzuschalten oder die damit verbundene Schaltung ein- und auszuschalten. Der Verbraucher hat somit die Möglichkeit, die automatische Helligkeitskontrolle einzuschalten oder auszuschalten. Es kann nämlich der Fall eintreten, daß eine automatische Helligkeitssteuerung unerwünscht ist, wenn unnormale Lichtbedingungen in einem Zimmer herrschen. Wenn z. B. eine flackernde oder mit konzentriertem Licht strahlende Lichtquelle in der Nähe des Fernsehempfängers angeordnet ist, so kann dadurch eine Fehlsteuerung der automatischen Helligkeitssteuerung eintreten.

Die Verwendung von getrennten Lichtsensorelementen einschließlich von Linsen und anderen optischen Einrichtungen und getrennten Schaltern zum Ein- und

Ausschalten hat den Nachteil des großen Aufwandes. Bei manchen Gerätetypen wird, um Kosten zu sparen, der Einbau eines Sensors unterlassen. Es müssen daher für verschiedene Modelle auch verschiedene Bedienungseinrichtungen bereitgestellt werden. Dies hat den Nachteil erhöhten Aufwandes an Werkzeugen und Investitionen, oder es müssen die für bestimmte Sensoren vorgesehenen Öffnungen in geeigneter Weise abgedeckt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, die geschilderten Nachteile zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Schalter der eingangs beschriebenen Art mit einem Sensor im Schalterknopf versehen -wird, der in einer bestimmten Schaltstellung durch das Abdeckelement mechanisch abgedeckt ist Es müssen daher nicht mehr ein Schalter und ein Sensorelement getrennt montiert werden.

Gemäß der Erfindung ist also der Drucktastenschalter mit einem integrierten Sensorelement verseien.

Der Schalter hat ein mit einem Rahmen verbundenes Gehäuse, in dem ein Schieber gleitbar angeordnet ist, der sich hin- und herbewegen läßt, um mindestens ein paar von am Rahmen montierten Festkontakten zu betätigen. Ein Drucktastenknopf ist am äußeren Ende des Schiebers angeordnet, um diesen hin- und herzubewegen. Der Knopf enthält ein Sichtfenster an seiner Vorderseite. Innerhalb des Betätigungsknopfes ist ein Anzeigeglied angeordnet, das eine Signalfläche hat, die durch das Fenster hindurch sichtbar ist und das mit dem Rahmen verbunden ist. Die Signalfläche ist entweder nahe an dem Sichtfenster oder entfernt von diesem angeordnet, abhängig von der Stellung des Schiebers im Gehäuse. Ein Teil der Anzeigevorrichtung hat Mittel, um ein Sensorelement darauf befestigen zu können, wobei der Abstand zwischen den Elektroden des Sensorelementes und den Schalterkonlakten konstant bleibt. Mindestens ein Abdeckglied ist drehbar im Gehäuse nahe dem Sichtfenster angeordnet und wird durch ein Betätigungsglied in zwei verschiedene Endstellungen bewegt abhängig von der Stellung des Schiebers. Das Abdeckelement legt also das Sensorelement frei, wenn das Betätigungsglied in der Nähe des Sichtfensters angeordnet ist, und deckt den Sensor ab, wenn das Betätigungsglied einen Abstand von dem Sichtfenster hat Schließlich sind die Elektroden des Sensorelementes mit den Kontakten am Schalterrahmen verbunden, um das Sensorelement ein- oder auszuschalten, und zwar in Abhängigkeit von der Bewegung des Gehäuses. Die Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben werden.

Die F i g. 1 und 2 zeigen gleiche perspektivische Ansichten eines Sensorschalters gemäß der Erfindung, und zwar in der ausgeschalteten und in der eingeschalteten Stellung.

Die Fig.3 bis 5 zeigen verschiedene Ansichten der Signalflächenhaiterung des Schalters von F i g. 1 und 2, wobei das Betätigungsglied Mittel· zum Anbringen des Sensors hat.

Die Fig.6 und 7 zeigen die Wirkungsweise der Abdeckmittel des Sensorschalters gemäß der Erfindung.

Die Fig.8 bis 14 zeigen gleiche Ansichten von verschiedenen Ausführungsformen des Sensorschalters gemäß der Erfindung.

In den Fi g. 1 und 2 ist der Sensorschalter 10 gemäß der Erfindung perspektivisch dargestellt Der Schalter 10 enthält einen Rahmen 12, auf dem das Gehäuse 14 mit der Festkontaktreihe montiert ist, in dem sich ein hin- und herbewegbarer Schieber 16 befindet mittels

dem die einzelnen Schalterfunktionen erzielt werden. Der Schalter 10 hat einen Drucktastenknopf 18, der am vorderen Ende des Schiebers 16 befestigt ist Ein Betätigungsglied 20 ist mit dem Rahmen 12 fest verbunden, beispielsweise durch eine Schnappverbindung, wie sie später im einzelnen beschrieben wird.

Aus den F i g. t und 2 kann weiter entnommen werden, daß der Schalter 10 mit einem Paar von Abdeckgliedern 22a und 226 versehen ist, die in F i g. 1 in der geschlossenen Position dargestellt sind. Diese Abdeckglieder sind in dem Schalterknopf 18 drehbar angeordnet und stehen im Eingriff mit dem Betätigungsglied 20, wie dies später im einzelnen erläutert wird. Der Knopf 18 hat eine vordere Sichtseite oder Öffnung, welche beispielsweise eine durchsichtige oder durchscheinende Scheibe oder Linse 24 enthalten kann. Auf den Abdeckgliedern 22a und 226 kann eine Bezeichnung aufgedruckt sein, wie dies in F i g. 1 zu sehen ist, die beispielsweise durch einen heißen Stempel aufgebracht ist Der grundsätzliche Aufbau und die Wirkungsweise von Schaltern mit solchen Abdeckgliedern, wie sie in den F i g. 1 und 2 dargestellt sind, ist beschrieben in der eingangs genannten deutschen Patentschrift

Wie aus F i g. 2 zu entnehmen ist, enthält der Schalter 10 weiter ein Sensorelement S, welches beispielsweise aus einem lichtempfindlichen Widerstand, einem Fotowiderstand, einer Fotozelle oder einem anderen geeigneten Wandler bestehen kann, so daß die Anforderungen an eine bestimmte Verwendung erfüllt werden. Wie dies später im einzelnen beschrieben wird, sind die Anschlüsse oder Elektroden des Sensors S an ein besonderes Paar von Kontakten der am Gehäuse 14 angeordneten Kontaktreihe mittels der Drähte oder Zuleitungen L angeschlossen. Die Zuleitungen sind vorzugsweise an die Anschlüsse angelötet, wie dies bei T zu sehen ist. Die Anschlüsse können weiter an einer äußeren Vorrichtung, z. B. einer automatischen Helligkeitssteuerschaltung, angelötet oder in anderer Weise befestigt sein. Die Kontaktreihe am Gehäuse 14 ist weiter mit einer Anzahl von in zwei Reihen angeordneten Ansätzen P versehen, um den Schalter 10 besser in eine Schaltungsplatte oder eine andere geeignete Kupplung einsetzen zu können. Der Schieber 16 ist mit einer Feder 16a versehen, die den Schalterknopf 18 immer vom Rahmen 12 wegdrückt. In dem Gehäuse ist weiter eine geeignete Rastvorrichtung angeordnet, um den Schalter 10 jeweils stabil in einer der beiden Positionen zu halten.

In den F i g. 3 bis 5 sind verschiedene Ansichten des Betätigungsgliedes 20 zusammen mit dem Sensor S dargestellt. Fig.3a zeigt eine Seitenansicht des Betätigungsgliedes 20, in dem der Sensor S in einer Ausnehmung des vorderen Teiles bzw. des Teiles, der die Signaloberfläche trägt, in einer Ebene mit diesem angeordnet ist Der nach vorn anzeigende Teil des Betätigungsgliedes 20 ist weiter mit einem Paar von Löchern versehen, die sich von der unteren Fläche der Ausnehmung durch die übrige Struktur des vorderen Teiles erstrecken. Diese Löcher ermöglichen das Hindurchführen der Zuleitungen L, die dann, wie in F i g. 3a dargestellt, horizontal abgebogen werden und weiter in Ausnehmungen 28 des Betätigungsgliedes 20 oder geeingete Führungen verlaufen, wie dies am besten aus F i t,. 4 entnommen werden kann. Die Zuleitungen L sind somit nach unten gerichtet, wie dies in Fig.3a zu sehen ist, und verlaufen entlang der Ansätze 20a und 206 des U-förmig geformten Betätigungsgliedes 20, bis zu einem zweiten Paar von Führungsmitteln 30, die

weiterhin dazu dienen, die Zuleitungen L an dem Teil 20 zu halten. Wie aus den F i g. 1 und 2 zu ersehen ist, sind die Zuleitungen in Querrichtung bei den Führungsansätzen 30 abgebogen und anschließend um den Rahmen 12 herumgebogep, damit sie an den Anschlußteilen P angelötet werden können.

Wie aus F i g. 3a zu ersehen ist, ist das Glied 20 mit einer Schnappbefestigung 32 versehen, welche in eine entsprechende Ausnehmung an der Vorderseite des Rahmens 12 einrastet, wenn der Schalter zusammenge- κι baut wird. Aus F i g. 3b kann entnommen werden, daß das Abdeckglied 22a mit einer entsprechenden Ausnehmung 34 an einem Arm des im allgemeinen L-förmig geformten Gliedes 22a versehen ist. Dies ist erforderlich, um einen genügenden Abstand während der Drehbewegung des Abdeckgliedes zu erhalten, insbesondere um eine einwandfreie Drehbewegung zu erzielen, trotz der bei der Fertigung abweichenden Toleranzen. Die verbleibenden Ansätze 34a und 346 dienen dazu, das Abdeckglied 22a in seine geschlossene Position zu drehen, wie dies besser aus den F i g. 6 und 7 erkennbar ist

Fig.5 stellt einen Schnitt längs der Linie 5-5 von Fig.3b dar und ist ein Schnitt längs dem mit einer Ausnehmung versehenen Teil des Gliedes 22, der die Montage des Sensors S erleichtert Es kann aus dieser Figur entnommen werden, daß die Abdeckglieder 22a und 226 sich vor das Glied 20 oder seitlich davon legen, wenn der Schalter 10 betätigt wird, und so, daß die Signaloberfläche des Gliedes 20 einmal freigelegt und einmal abgedeckt wird, und damit auch der Sensor S, der in dieser Fläche montiert ist.

In den F i g. 6 und 7 sind Schnitte durch den Knopf 18 und das Glied 20 dargestellt, welche Teile des Schalters 10 sind, wobei jeweils die Aus- und die Einstellung des Schalters gemäß der Erfindung dargestellt ist. Wenn der Knopf 18 in seiner ursprünglichen Lage ist wie dies in F i g. 6 dargestellt ist so sind die Abdeckglieder 22a und 22b geschlossen, so daß der Sensor S abgedeckt ist. Wenn jedoch der Schalterknopf 18 eingedrückt wird w und damit gegen das Glied 20 bewegt wird, das fest mit dem Rahmen 12 verbunden ist, so drehen sich die Abdeckglieder 22a und 22b innerhalb des Knopfes 18 und geben den Sensor S frei. Es soll noch darauf hingewiesen werden, daß in der Einschaltstellung, wie sie in F i g. 7 dargestellt ist, die Signaloberfläche des Betätigungsgliedes 20 und insbesondere auch der Sensor 5 unmittelbar hinter dem Fenster oder der Linse 24 des Schalterknopfes 18 angeordnet ist

In den F i g. 8 bis 14 ist eine andere Ausführungsform so des Drucktasten-Sensorschalters gemäß der Erfindung dargestellt Der Schalter 10' entspricht dem Schalter 10 von F i g. 1 und 2, und die gleichen Elemente sind hier mit dem gleichen Bezugszeichen versehen. Alle körperlichen Abweichungen oder Abweichungen in der Funktion der Elemente, die zuvor beschrieben wurden, sind dadurch kenntlich gemacht, daß das entsprechende Bezugszeichen mit einem Strich versehen ist Der Schalter 10' nach F i g. 8 und 9 hat einen im wesentlichen identischen Rahmen 12, ein Gehäuse 14 mit einer Kontaktreihe, einen Schieber 16 und eine Feder 16a. Der grundlegende Unterschied bei den Ausführungsformen nach Fig.8 und 9 besteht in dem zylindrisch ausgebidelten Schalterknopf 18' im Gegensatz zu dem rechteckigen Schalterknopf 18 von F i g. 1 und 2. Diese Abweichungen in der Form des Schalterknopfes erfordert einige strukturelle Änderungen der miteinander zusammenarbeitenden Elemente, wie dies nachfolgend beschrieben wird.

Die Abdeckglieder 22a und 226'sind als parabolische Glieder ausgebildet, welche dem runden Querschniti des Knopfes 18' entsprechen. Das Betätigungsglied 20' ist von ähnlicher Konstruktion, d. h. es ist irr allgemeinen U-förmig ausgebildet und hat einen Querteil, welcher eine Signalfläche trägt und Mittel, um den Sensor S zu halten. Es soll darauf hingewiesen werden, daß die Schnappbefestigung 32 nach Fig. 10 und 11 im wesentlichen identisch ist mit der Schnappbefestigung 32 nach den zuvor beschriebenen Figuren Wie in Fig. 14 zu sehen ist, hat der Knopf 18' vier im allgemeinen rechteckigen Bohrungen oder Ausnehmungen, nämlich die mit 34a' bis d' bezeichneten. Die Ausnehmungen oder Bohrungen 34a'und 346' ermöglichen das Hindurchführen der Teile 20a' und 206'des Betätigungsgliedes 20' wenn der Schalter 10' zusammengebaut wird. Es soll darauf hingewiesen werden, daß das Betätigungsglied 20' in zwei um 90° zueinander verschiedenen Positionen eingesetzt werden kann, das heißt daß das Glied 20a'sowohl in die Bohrung 34a'als auch in die Bohrung 346' eingeführt werden kann. Die Bohrungen 34c'und 34c/'sind dazu da, die Zuleitungen L aufzunehmen. Zwei Bohrungen sind wieder deshalb vorgesehen, um die äußere Orientierung des Gliedes 20' im Knopf 18' zu ermöglichen, was das Zusammenbauen der Anordnung erleichtert.

Es soll nun darauf hingewiesen werden, daß der Drucktasten-Sensorschalter gemäß der Erfindung verschiedene Vorteile und Funktionen hat, die sich aus der strukturellen Beziehung der einzelnen miteinander zusammenarbeitenden Elemente ergeben. Beispielsweise ist der Sensor S an der vorderen sichtbaren, die Signalfläche tragenden Fläche des Betätigungsgliedes 20 (und 20') angebracht und da dieses Betätigungsglied 20 (und 20') unbeweglich bezüglich des Schalterrahmens angeordnet ist ist der Sensor 5 unmittelbar hinter dem Fenster des Drucktastenknopfes oder Gehäuses des Schalters angeordnet wenn der Schalter eingeschalte! ist und die Zuleitungen des Schalters verbinden die Elektroden des Sensors 5 mit den Schalterkontakten und sind deshalb stationär oder fest angeordnet. Während der Schalter eingeschaltet ist ist der Sensor S unmittelbar am Fensterteil angeordnet so daß der Sensor eine maximale Lichtmenge erhält. Da die Zuleitungen L während des Schaltvorganges nicht bewegt werden, ist die Zuverlässigkeit des Schalters wesentlich verbessert

Für den Fachmann ist weiter ersichtlich, daß bei Verwendung eines lichtempfindlichen Widerstandes durch die Abdeckvorrichtungen das Licht von dem Sensorelement ferngehalten wird, so daß es für die angeschlossene Schaltung abgeschaltet ist Die Abdeckvorrichtung des Schalters, welche es also ermöglicht einen Schalter mit einer Anzeigevorrichtung zu versehen, ohne daß eine zusätzliche Lichtquelle verwendet werden muß, bewirkt hier noch zusätzlich, daß der Sensor S abgeschaltet wird. Bei gewissen Anwendungsfällen kann es wünschenswert sein, die Kontakte am Gehäuse 14 dazu zu verwenden, eine Steuerfunktion auszuüben. So können durch Schließen von Kontakten in Reihe mit dem Sensorelement oder parallel zu diesem das Sensorelement elektrisch von dem zugehörigen Schaltkreis isoliert werden. Ferner kann ein schließender Kontakt, wie z. B. ein parallel geschalteter Kontakt dazu verwendet werden, ein überlagertes oder dominierendes Signal am Sensorausgang zu erzeugen, welches wiederum zum Umschalten

der nachgeschalteten Schaltung in eine bestimmte Betriebsweise verwendet werden kann. Schließlich kann es unerwünscht sein, daß die geschlossenen Abdeckelemente noch einen gewissen Rtsiliditwert hindurchlassen, der bei einer gegebenen Anwendung stören kann. In diesem Falle können die Kontakte dazu verwendet werden, jede solche unerwünschte Wirkung des Restlichtes zu unterbinden.

Der zuvor beschriebene Dracktasten-Sensorschalter kann nicht nur zur automatischen Helligkeitssteuerung von Fernsehempfängern verwendet werden. Beispielsweise kann der Sensorschalter auch bei Verdunkelungs-

schaltern verwendet werden, wobei er dazu dient, die Zimmerbeleuchtung dem umgebenden Licht anzupassen. Auch hierbei hat die Erfindung die gleichen Vorteile. Das Zusammenwirken zwischen der mechanischen Abdeckvorrichtung und deren Wirkung auf den Ausgang des Sensors und die deutliche Anzeige ohne Verwendung einer zusätzlichen Lichtquelle als auch das gleichzeitige Schließen eines Kontaktes kann vorteilhaft in einer Anzahl von verschiedenen Anwendungen benutzt werden, wo ein geschalteter Sensor benötigt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprache:

1. Drucktastenschalter mit einem Gehäuse aus Isolierstoff, in dem mindestens ein Paar von Festkontakten angeordnet ist, und einem in dem Gehäuse beweglichen Schieber mit Kontaktbrücken zur Verbindung der Festkontakte, der an seinem Betätigungsende einen Betätigungsknopf trägt, in dem bei gedruckter Taste hinter einem Fenster eine Signalfläche sichtbar ist, und im Tastenknopf beweglich angeordnete Abdeckmittel für die Signalfläche, die so mit der Bewegung des Schiebers gekoppelt sind, daß bei nicht gedrückter Taste die Abdeckglieder das Fenster im Tastenknopf von innen her abdecken und bei gedrückter Taste die Abdeckmittel aus dem Fensterbereich geschwankt sind, dadurch gekennzeichnet, daß hinter den Abdeckmitteln ein Sensorelement (S) angeordnet ist, dessen Elektroden mit zwei Festkontakten des Schalters verbunden sind.

2. Drucktastenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement (S) ein lichtempfindlicher Widerstand ist

3. Drucktastenschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigefläche eine Ausnehmung hat, in der das Sensorelement (S) angeordnet ist.

4. Drucktastenschalter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das die Anzeigefläche )'' tragende Betätigungsglied (20) U-förmig ausgebildet ist, wobei der mittlere Teil nach vorn und die beiden abgewinkelten Schenkel nach hinten gerichtet sind.

5. Drucktastenschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel Führungen für die « elektrischen Zuleitungsdrähte des Sensorelementes haben.

6. Drucktastenschalter nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß cie Abdeckglieder (20a, b) drehbar im Gehäuse (14) angeordnet sind -to und in entgegengesetzte Winkelstellungen drehbar sind und sich in der einen Stellung die beiden Abdeckglieder etwa in der Schaltermittellinie berühren.

7. Drucktastenschalter nach Anspruch 6, dadurch ·»■> gekennzeichnet, daß die Abdeckglieder (20a, b) mit Zapfen im Gehäuse (14) gelagert sind.

8. Drucktastenschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckglieder (20a, b) L-förmig geformt sind, wobei ein Schenkel der 5<> Abdeckglieder hinter dem Querteil des U-förmigen Betätigungsgliedes (20) angeordnet ist, wenn das Sensorelement freigelegt ist, und daß sich die Lagerung der Abdeckglieder (20a, b) über eine bestimmte Länge des Gehäuses erstreckt.

9. Drucktastenschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Schenkel des Betätigungsgliedes (20) einen Schnappansatz (32) hat, der in einer Ausnehmung des Rahmens (12) einschnappbar ist.

10. Drucktastenschalter nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseknopf (18) an seiner Vorderseite ein Fenster besitzt und daß an der Vorderseite der Abdeckglieder (22a, b) Anzeigemittel angeordnet sind, mit denen der Schaltzustand <» des Drucktastenschalters erkennbar ist.

11. Drucktastenschalter nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement (S) mit mindestens einem Paar von Festkontakten am Gehäuse (14) elektrisch verbunden ist