DE2555137B2 - Drucktastenschalter - Google Patents

Description

5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere andere Anschlußflächen (38) vorgesehen sind und eine erste (16) sowie eine zweite Gruppe (36) von Schenkeln, wobei sämtliche Schenkel der ersten Gruppe (16) an den ersten Anschlußflächen (26) anliegen und das Schaltelement (12) gegen diese abstützen, und sämtliche Schenkel der zweiten Gruppe (36) mit den Kontrollelementteilen (52) ausgebildet sind und sich

in Überdeckung mit den anderen Anschlußflächen (38) befinden.

6. Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekenn- ^h5 zeichnet, daß die Schenkel der ersten Gruppe (16) länger als diejenigen der zweiten Gruppe (36) sind.

7. Schalter nach Anspruch 6, dadurch gekenn-

45 zeichnet, daß die äußeren Enden der Schenkel der ersten Gruppen (16) an den ersten Anschlußflächen (26) anliegen und die äußeren Enden der Schenkel der zweiten Gruppe (36) die Kontrollelementteile (52) aufweisen und sich jeweils in Überdeckung mit den erwähnten anderen Anschlußflächen (38) befinden.

8. Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte erste Gruppe (16) durch vier Schenkel gebildet wird und die zweite Gruppe (36) durch drei Schenkel.

9. Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Kontaktfläche (14) sich von der gemeinsamen Anschlußfläche (28) trennt, wenn die erwähnte Kraft vor dem Trennen der erwähnten Kontrollelementteile (52) der zweiten Schenkelgruppe (36) von den erwähnten anderen Anschlußf.ächen (38) aufhört

10. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Schenkel äußere Enden haben, welche gegen die ersten Anschlußflächen (36) anliegen, und alle Schenkel, die mit den erwähnten Kontrollelementteilen (52) ausgebildet sind, von den äußeren Enden nach innen anliegen.

11. Schalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Schenkeln ausgeformten Teile den Übergangsstellen der Schenkel zum Schaltelement (12) benachbart sind.

12. Schalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (12) eine weitere Kontaktfläche (54) aufweist, die an seinem Umfang ausgebildet ist und sich von den Schenkeln im Abstand befindet, welche weitere Kontaktfläche (54) gegen eine Anschlußfläche auf der erwähnten einen Seite der Isolierplatte anliegt und das Schaltelement (12) auf dieser in der erwähnten ersten Stellung hält.

Die Erfindung betrifft Drucktastenschalter, bestehend aus einer Isolierplatte mit ebenen entgegengesetzten Flächen und einem Übermitte-Schnappwirkungs-Membranschalterelement, das zwischen einer ersten inaktiven Stellung und einer zweiten Übermitte-Betriebsstellung bei der Ausübung einer bestimmten Betätigungskraft beweglich ist, welches Schalterelement mit einer mittig angeordneten gemeinsamen Kontaktfläche und mit mehreren radial voneinander in Abstand befindlichen Kontaktelementen versehen ist, die an seinem Umfang ausgebildet sind, wobei zumindest einige der Kontaktelemente jeweils gegen erste Anschlußflächen auf der einen Fläche der Isolierplatte anliegen und normalerweise das Schaltelement in der erwähnten ersten Stellung halten, einem gemeinsamen Anschluß auf der erwähnten einen Fläche der Isolierplatte, mit dem ein äußerer Leiter verbunden ist, welcher gemeinsame Anschluß sich in Überdeckung mit der gemeinsamen Kontaktfläche und in Abstand von dieser in der erwähnten ersten Stellung befindet.

Derartige Schalter werden zur Erzeugung vorgewählter binärkodierter Signale zur Verwendung in digital gesteuerten Geräten und Datenverarbeitungsgeräten verwendet Die gebräuchlichste Art hierfür ist ein Drehschalter, der oft als digitaler Vorwählschalter gebaut wird. Solche Binärschalter sind jedoch verwikkelt aufgebaut und bedingen einen erheblichen Kostenaufwand.

Bekannt sind ferner Schalter-Tastenfelder (US-PS 37 96 843 und DE-OS 2365 083), bei denen jeder einzelne Schalter lediglich in der Lage ist, »EIN-AUS« zu tätigen. In keiner Weise ist ein aufeinanderfolgendes Schließen von Kontakten vorgesehen, so wie es mit Drucktastenschaltern der vorliegenden Art wünschenswert oder erforderlich ist

Aufgabe der Erfindung ist es nun, derartige Drucktastenschalter so auszubilden, daß eine Zusammenstellung derselben dahingehend möglich ist, daß bei ι ο der Betätigung jedes einzelnen Drucktastenschalters ein binärkodiertes Signal entsteht, welches auf dem betreffenden Schalter aufgezeigt ist Ein typisches Anwendungsgebiet für eine derartige Schalteranordnung findet sich in der Digitalabstimmung von is Fernsehempfängern. Bei einem derartigen System ist es wünschenswert, daß die Betätigung jedes Druckschalters in Aufeinanderfolge erste Kontakte schließt, welche den Stromkreis für einen besonderen Kanal einrichten, einschließlich eines besonderen Abstimmkcndensators, gefolgt durch das Schließen eines weiteren Kontakts, welcher diesen Stromkreis erregt Ein derartiges aufeinanderfolgendes Schließen der Kontakte verhindert die Erzeugung von falschen Frequenzen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß nunmehr vorgesehen, daß zum Erzeugen binärkodierter Signale zumindest eines der Kontaktelemente einen Teil aufweist, der sich in Überdekcung mit und in Abstand von einer anderen Anschlußfläche auf der erwähnten einen Fläche der Isolierplatte in der ersten Stellung des jo Schaltelements befindet mit zumindest einer vorgewählten Anschlußfläche ein weiterer äußerer Leiter verbunden ist, welches Schaltelement so bemessen und angeordnet ist, daß der erwähnte Kontaktelementteil gegen die erwähnte andere Anschlußfläche in einer dritten Stellung des Schaltelements zwischen dessen ersten und der zweiten Stellung und vor der Anlage der gemeinsamen Kontaktfläche an dem gemeinsamen Anschluß anliegt

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drucktastenschalters, F i g. 2 einen Schnitt gemäß Linie 2-2 der F i g. 1,

Fig.3 eine schematische Ansicht unterschiedlicher Verbindungen, um binärkodierte Signale mit dem erfindungsgemäßen Schalter zu erhalten,

Fig.4 ein Binärkode, der durch die verschiedenen so Permutationen des erfindungsgemäßen Schalters erhalten werden kann,

Fig.5 eine Draufsicht, welche die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigt,

F i g. 6 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 6-6 in Fig. 5,

F i g. 7 eine Teilansicht in Draufsicht einer Abänderungsform der Ausführungsform nach F i g. 5,

Fig.8 eine Teilansicht in Draufsicht, welche eine weitere Abänderungsform der Ausführungsform nach F i g. 5 zeigt, und

F i g. 9 eine Teilansicht im Schnitt nach der Linie 9-9 inFig.8.

Der in F i g. 1 und 2 dargestellte erfindungsgemäße Binärschalter ist allgemein mit 10 bezeichnet und besitzt t>"> ein Übermitte-Schnappwirkungs-»ölkännchen«-Membranschalterelement 12 mit einer mittigen Kontakteintiefung 14. Das Membranelement 12 ist mit vier sich nach außen erstreckenden Schenkeln 16 ausgebildet, die in gleichen radialen Abständen vorgesehen sind.

Ferner ist eine Isolierplatte 18 vorgesehen, die entgegengesetzte ebene Flächen 20 und 22 aufweist. Die äußeren Enden 24 der Schenkel 16 liegen auf Anschlußflächen 26 auf der Oberseite 20 der Platte 18 auf und halten das Membranelement 12 in einer ersten inaktiven Stellung, in welcher die mittige Eintiefung 14 sich von der gemeinsamen Anschlußfläche 28 auf der Seite 20 der Platte 18 in Abstand befindet, wie in F i g. 2 gezeigt Eine isolierende Halterung 25 bedeckt die Fläche 20 der Platte 18 und die Anschlußflächen sowie die Leiter auf dieser und weist einen Ausschnitt 27 auf, der zur Aufnahme des Schalterelements 12 dient Eine dünne Isolierplatte 29 bedeckt die Halterung 25 und das Schalterelement 12, wie mit näheren Einzelheiten in der vorgenannten US-Patentschrift 37 96 843 gezeigt und beschrieben.

Ferner ist ein Schild 30 mit einer öffnung 32 zur Aufnahme und Halterung eines Tastknopfes 34 vorgesehen. Der Tastknopf 34 dient zur Ausübung einer nach unten gerichteten Kraft auf das Membranelement 12, wie nachfolgend beschrieben wird.

Drei in gleichen radialen Abständen befindliche verhältnismäßig kurze Schenkel oder Füße 36 erstrekken sich von dem Membranelement 12 nach außen und befinden sich in Überdeckung mit Anschlußflächen 38 auf der Seite 20 der Platte 18. Die Füße 36 befinden sich in der ersten Stellung des Membranelements 12 von den Anschlußflächen 33 in Abstand, wie in F i g. 2 gezeigt

Bei der Ausübung einer bestimmten Kraft auf den Tastknopf 34, wie durch den Pfeil 40 angegeben, wird das Membranelement 12 in eine zweite Betriebsstellung bewegt, in welcher sich die mittige Kontakteintiefung 14 in Auflage auf einer gemeinsamen Anschlußfläche 28 befindet und die Füße 36 auf den Anschlußflächen 38 aufliegen. Erfindungsgemäß sind das Membranelement 12 und die Schenkel 16 so bemessen und angeordnet, daß das Membranelement 12 durch eine dritte Zwischenstellung hindurchtritt in welcher die Füße 36 auf den Anschlußflächen 38 aufruhen, bevor die mittige Kontakteintiefung 14 auf der gemeinsamen Anschlußfläche 28 zur Auflage kommt

Ein gemeinsamer äußerer Leiter 42 auf der Fläche 20 der Platte 18 ist mit der gemeinsamen Anschlußfläche 28 verbunden. Um einen gewünschten Binärsignalausgang zu erhalten, sind die äußeren Leiter mit ausgewählten der übrigen Anschlußflächen verbunden, beispielsweise der Leiter 44 mit der Anschlußfläche 26 und der Leiter 46 mit der Anschlußfläche 38, was ein binärkodiertes Signal ergibt, das der Zahl 3 entspricht wie in F i g. 4 gezeigt

Aus Fig.3 und 4 ergibt sich, daß der gemeinsame äußere Leiter 42 bei jeder Schaltergestaltung mit der gemeinsamen Anschlußfläche 28 verbunden ist. Die Verbindung äußerer Leiter mit den übrigen Anschlußflächen 26, 38 hängt von dem bei der Betätigung des Schalterelements zu erhaltenden binärkodierten Signal ab. So kann, wie in Fig.4 gezeigt und bei einem 8421 Binärkode der äußere Leiter 46 mit der Anschlußfläche 38 verbunden sein und der äußere Leiter 44 mit der Anschlußfläche 26, um ein binärkodiertes Signal zu erhalten, das der Ziffer 3 entspricht In gleicher Weise kann der äußere Leiter 48 mit der Anschlußfläche 38 »vier« verbunden werden und der äußere Leiter 50 kann mit der Anschlußfläche 38 »acht« entsprechend der in F i g. 4 gegebenen Tabelle, um beispielsweise binärkodierte Signale zu erhalten, die den Ziffern 0—16

entsprechen, verbunden werden.

Wie ersichtlich, befinden sich die Enden 24 der Schenkel 16 in Kontakt mit Anschlußflächen 26 auf der Schaltungsplatte 18 in der ersten bzw. Ruhe- oder gelösten Stellung des Schalters. Wenn durch den Tastknopf 34 eine Last aaf die mittige Eintiefung 14 ausgeübt wird, biegen sich die Schenkel 16 und das Membranelement 12 durch und nimmt die Kraft an der Eintiefung auf ein Maximum zu, worauf sie abzunehmen beginnt Hierbei schnappt das Membranelement bzw. die Wölbung um und kommen die Füße 36 und die mittige Eintiefung 14 in Kontakt mit ihren Anschlußflächen 28,38 auf der Schaltungsplatte 18. Wenn die Last weggenommen wird, nimmt die Kraft an der mittigen Eintiefung 14 so weit ab, daß das Membranelement bzw. die Wölbung 14 zurückschnappt und die mittige Eintiefung 14 sowie die Füße 36 verlieren ihren Kontakt mit der Schaltungsplatte 18. Wie erwähnt ist es wichtig, daß die mittige Kontakteintiefung 14 zuletzt Kontakt erhält während die Füße 36 vorher Kontakt erhalten und die mittige Kontakteintiefung 14 beim Aufhören der Druckbelastung zuerst den Kontakt verliert

In F i g. 5 und 6, in welchen gleiche Elemente mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind und ähnliche Elemente Bezugsziffern haben, die mit einem Strich versehen sind, ist die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gezeigt die allgemein mit 51 bezeichnet ist. Bei dieser Ausführungsform besitzt das Übermitte-Schnappwirkungs-ÄÖlkännchenw-Membranschalterelement 12' vier in gleichen Abständen voneinander angeordnete, sich nach außen erstreckende angeformte Schenkel 16' und in seiner Mitte eine Kontakteintiefung 14. Die äußeren Enden 24' der Schenkel 16' liegen auf Anschlußflächen 26 an der Oberseite 20 der Isolierplatte 18 auf und halten das Membranelement 12' in seiner ersten inaktiven Stellung, in welcher sich die mittige Eintiefung 14 von der gemeinsamen Anschlußfläche 28 auf der Seite 20 der Platte 18 in Abstand befindet wie in F i g. 6 gezeigt.

Eine isolierende Halterung 25' bedeckt die Fläche 20 der Platte 18 und die Anschlußflächen sowie die Leiter auf dieser und weist einen Ausschnitt 27' auf, der das Schalterelement 12' aufnimmt. Eine dünne Isolierplatte 29 bedeckt die Halterung 25' und das Schalterelement 12'.

Bei dieser Ausführungsform ist das Schalterelement 12' mit Kontakteintiefungen 52 an den Übergangsstellen der Schenkel 16' des Schalterelements ausgebildet, welche Kontakteintiefungen 52 sich mit Anschlußkissen 38' auf der Seite 20 der Platte 18 und in der ersten Stellung des Membranelements 12', wie sich am besten aus F i g. 6 ergibt, von diesen in Abstand befinden.

Bei der Ausübung einer bestimmten Kraft auf den Tastknopf 34 (Fig. 1) wird das Membranelement 12' in eine zweite Betriebsstellung bewegt, in welcher die mittige Kontakteintiefung 14 an der gemeinsamen Anschlußfläche 28 anliegt und die Kontakteintiefung 52 an den Anschlußflächen 38' anliegen. Wie ersichtlich, kommen bei dieser Ausführungsform die Kontakteintiefungen 52 an den Anschlußflächen 38 zur Anlage, bevor die mittige Kontakteintiefung 14 mit der gemeinsamen Anschlußfläche 28 Kontakt erhält

Wie im Falle der vorher beschriebenen Ausführungsform ist der gemeinsame äußere Anschluß 42' auf der Fläche 20 der Platte 18 mit der gemeinsamen Anschlußfläche 28 verbunden und sind, um den gewünschten Binärsignalausgang zu erhalten, die äußeren Leiter mit vorgewählten der übrigen Anschlußflächen verbunden, beispielsweise ist der Leiter 44 mit der Anschlußfläche 26 verbunden und der Leiter 46 mit der Anschlußfläche 38.

Wie im Falle der in der vorgenannten US-Patentschrift 37 96 843 beschriebenen Ausführung ist das Schalterelement 12,12' so ausgebildet, daß es möglich ist, andere Leiter, beispielsweise einen Leiter 54, auf der Oberseite 20 der Platte 18 unter das Schalterelement 12, 12' zu bringen.

Wie sich aus F i g. 7 ergibt in welcher gleiche Elemente mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind und ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugsziffern jedoch mit einem Doppelstrich versehen sind, kann das Membranschalterelement 12" mit nur drei Schenkeln 16' ausgebildet sein, wie in F i g. 7 gezeigt oder mehr als vier Schenkel 16' haben.

Bei der Ausführungsform nach Fig.8 und 9, in welchen gleiche Elemente ebenfalls mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind und ähnliche Elemente die gleichen Bezugsziffern haben, jedoch mit drei Strichen versehen sind, kann das Membranschalterelement 12'" nur zwei Schenkel 16' haben, wobei die verbliebene Anlage an einer Anschlußfläche 26 durch eine Kontakteintiefung 54' am Umfangsrand des Elements 12'" erhalten wird. Auf diese Weise kann die in F i g. 7 gezeigte Dreischenkelausführungsform mit einem fehlenden Schenkel vorgesehen werden und die in F i g. 5 gezeigte Vierschenkelausführungsform kann mit zwei fehlenden Schenkeln vorgesehen werden. Natürlich kann bei der in Fig.7 dargestellten Dreischenkelausführungsform in gleicher Weise auch nur ein Schenkel 16' vorgesehen werden.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 und 2, bei welcher die Enden 24 der Schenkel 16 als ständig in Anlage an Anschlußflächen 26 gezeigt und beschrieben sind, ist es je nach der Federsteifigkeit der Schenkel 16 und der relativen Höhenabmessungen der Enden 24, der Füße 36 und der mittigen Kontakteintiefung 14 möglich, eine Vorrichtung zu erhalten, bei welcher sich die Enden 24 abheben und sich von ihren Anschlußflächen 26 in Abstand befinden, wenn das Schalterelement 12 in seine zweite Betriebsstellung bewegt wird. Durch eine solche Ausbildung werden der Vorrichtung die Eigenschaften eines normalerweise geschlossenen Schalters oder Umschalters verliehen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Drucktastenschalter, bestehend aus einer Isolierplatte mit ebenen entgegengesetzten Flächen und einem Übermitte-Schnappwirkungs-Membran-Schalterelement, das zwischen einer ersten inaktiven Stellung und einer zweiten Übermitte-Betriebsstellung bei der Ausübung einer bestimmten Betätigungskraft beweglich ist, welches Schalterelement mit einer mittig angeordneten gemeinsamen Kontaktfläche und mit mehreren radial voneinander in Abstand befindlichen Kontaktelementen versehen ist, die an seinem Umfang ausgebildet sind, wobei zumindest einige der Kontaktelemente jeweils gegen erste Anschlußflächen auf der einen Fläche der Isolierplatte anliegen und normalerweise das Schaitelement in der erwähnten ersten Stellung halten, einem gemeinsamen Anschluß auf der erwähnten einen Fläche der Isolierplatte, mit dem ein äußerer Leiter verbunden ist, welcher gemeinsa- ^M me Anschluß sich in Überdeckung mit der gemeinsamen Kontaktfläche und in Abstand von dieser in der erwähnten ersten Stellung befindet, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen binärkodierter Signale zumindest eines der Kontaktelemente einen Teil (36, 52) aufweist, der sich in Überdeckung mit und in Abstand von einer anderen Anschlußfläche (38) auf der erwähnten einen Fläche (20) der Isolierplatte (18) in der ersten Stellung des Schaltelements (12) befindet, mit zumindest einer vorgewählten Anschlußfläche (38) ein weiterer äußerer Leiter (46) verbunden ist, welches Schaltelement (12) so bemessen und angeordnet ist, daß der erwähnte Kontaktelementteil (36,52) gegen die erwähnte andere Anschlußfläehe (38) in einer dritten Stellung des Schaltelements (12) zwischen dessen ersten und der zweiten Stellung und vor der Anlage der gemeinsamen Kontaktfläche (14) an dem gemeinsamen Anschluß (28) anliegt.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der Kontaktelemente ein Schenkel (16) ist, der sich vom Umfang des Schaltelements (12) nach außen erstreckt und mit einem äußeren Ende (24) an einer ersten Anschlußfläche (26) anliegt.

3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erwähnte Kontaktelementteil (52) an dem Schenkel (16) vom äußeren Ende (24) desselben nach ihnen geformt ist.

4. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente Schenkel (16,36) sind, die sich vom Umfang des Schaltelements (12) nach außen erstrecken.