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Permutationsschalter
Gegenstand der Erfindung ist ein Permutationsschalter, insbesondere für Chiffriergeräte, mit einer Anzahl auf einer gemeinsamen Welle angeordneter, gegeneinander verdrehbarer Schalträder, welche an ihren einander zugekehrten Stirnseiten mit die Information von Rad zu Rad weiterleitenden Schleifkontakten ausgerüstet sind.
Im Interesse der einwandfreien Funktion müssen bei solchen Schaltern relativ hohe Kontaktdrücke gewählt werden, vor allem, um die unvermeidliche Verschmutzung der Kontaktflächen zu kompensieren, bzw. zu verhindern. Dies freilich ist mit hoher Reibung und erhöhter Abnützung der Kontakte verbunden, was einerseits tatsächlich zur baldigen Zerstörung der Kontakte führt, anderseits durch die Ablagerung von Metallstaub das Entstehen von Kurzschlüssen zwischen benachbarten Kontakten erleichtert.
Bei Serienschaltern mit einem feststehenden Kontaktkranz und einem Schleifarm ist es üblich, diese Mängel dadurch zu beseitigen, dass der Träger des Schleifarmes vermittels einer aus einer Rast auslaufenden Kugel bei der Schleifarmverstellung angehoben und hernach durch neuerliches Einrasten der Kugel wieder abgesenkt wird. Für einfache Serienschalter ist diese Lösung durchaus befriedigend. Sind aber mehrere Schalträder auf einer gemeinsamen Welle angeordnet, so werden die Nachteile augenfällig. Da die Belastung bei Schalträdern über deren ganze Fläche möglichst gleichmässig verteilt sein soll, währen je Schaltrad mindestens drei Kugeln erforderlich. Bei so vielen, üblicherweise losen, nicht gehalterten Kugeln wird schon die Montage schwierig.
Werden noch dazu die Schalträder sehr stark beansprucht, wie dies bei Chiffriergeräten meist der Fall ist, so schleifen sich die Rasten aus und die Kugeln beginnen zu wandern.
Praktisch ist damit ein solcher Schalter bereits unbrauchbar.
Der erfindungsgemässe Permutationsschalter zeichnet sich nun dadurch aus, dass die Schalträder mittels seitlicher, auf Relativdrehung benachbarter Räder ansprechender Ausrückklauen unter Federdruck ineinandergreifen und axial voneinander verschiebbar gelagert sind, so dass während der Schaltbewegung irgendeines Schaltrades der Kontaktdruck gegenüber dessen Nachbarrädern reduziert ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes mit teilweisem Schnitt schematisch dargestellt. In den Wandungen 1 eines nicht weiter dargestellten Schaltergehäuses ist eine Welle 2 gehaltert, auf welcher Schalträder 3, 4 und 5 drehbar und zugleich axial verschiebbar gelagert sind.
Beiderseits von den Rädern 3, 4 und 5 sind Endstücke 6 bzw. 7 angeordnet, welche auf der Welle 2 axial verschiebbar, jedoch nicht verdrehbar gehaltert sind. Zwischen den Endstücken 6 und 7 und den diesen benachbarten Wandungen 1 des Gehäuses sind Druckfedern 8 eingesetzt, welche über die Endstücke die Schalträder gegeneinander drücken. An den Rändern ihrer einander zugekehrten Stirnseiten sind die End-
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Räder bzw. Endstücke ineinander greifen. Es versteht sich, dass bei dieser Anordnung eine Relatiwerdrehung der Schalträder untereinander bzw. in bezug auf die Endstücke immer mit einer axialen Relativbewegung verbunden ist.
An ihren bezüglich der Klauen 9 zurückversetzten Stirnseiten sind die Schalträder mit im Umfangssinne gleichmässig verteilten Kontakten ausgerüstet, wobei die Anordnung so getroffen ist, dass an den einander zugekehrten Stirnseiten zweier benachbarter Schalträder jeweils ein Kranz aus festen Kontakten 10 bzw. aus federnden Kontaktzungen 11 angeordnet ist, wobei die Kontakte bzw. Kontaktzungen der beiden Kränze als Schleifkontakte miteinander zusammenwirken. Es versteht sich, dass die Teilung der Kontakte bzw. der Klauen so aufeinander abgestimmt sind, dass die Schalträder schrittweise, jeweils um die Kontaktteilung weitergeschaltet werden können.
Jedes Schaltrad ist an seinem Umfang mit einem Zahnkranz 12 versehen. Diese Zahnkränze 12 kämmen je mit einem Ritzel 13. Die Ritzel 13 sind an einer Welle 14 gelagert und werden in an sich bekannter Weise durch eine in der Zeichnung lediglich angedeutete Steuervorrichtung 15 angetrieben. Aufbau und Arbeitsweise einer solchen Steuervorrichtung 15 ist dem Fachmann grundsätzlich bekannt, so dass das Anführen näherer Einzelheiten an dieser Stelle sich erübrigt. Es sei in diesem Zusammenhang immerhin auf die deutsche Patentschrift Nr. 579555 hingewiesen, in welcher eine solche Steuervorrichtung in Einzelheiten beschrieben ist.
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Da nun, wie erwähnt, die Schalträder bei einer Relativdrehung immer auseinandergerückt werden, kann zwischen den Kontakten-M und- ohne weiteres der notwendige und hinreichende Kontaktdruck herrschen, ohne dass dadurch die eingangs erwähnten Nachteile zu befürchten wären. Beim Auseinanderrücken der Schalträder wird nämlich der Kontaktdruck reduziert und kann ohne weiteres den Wert Null erreichen. Es tritt dann weder übermässige Reibung, noch übermässiger Verschleiss auf, wobei jedoch nach der Vollendung eines Teilungsschrittes der ungeschmälerte Kontaktdruck erneut wirksam wird und die absolut zuverlässige Weitergabe der Information von Rad zu Rad gewährleistet.
Durch geeignete Formgebung der Ausrückklauen 9 kann der Energiebedarf für das Ausrücken der Schalträder klein gehalten werden. Anderseits kann die Steuervorrichtung 15 so ausgebildet werden, dass, wenn mehrere Räder gleichzeitig geschaltet werden, diese stets die einander benachbarten Räder sind, wobei die übrigen mit den geschalteten Rädern gekoppelten Schalträder jeweils mitdrehen. Eine Relativdrehung wird dann immer nur zwischen den beiden zu schaltenden, einander benachbarten Rädern entstehen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Permutationsschalter, insbesondere für Chiffriergeräte, mit einer Anzahl auf einer gemeinsamen Welle angeordneter, gegeneinander verdrehbarer Schalträder, welche an ihren einander zugekehrten Stirnseiten mit die Information von Rad zu Rad weiterleitenden Schleifkontakten ausgerüstet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalträder (3-5) mittels seitlicher, auf Relativdrehung benachbarter Räder ansprechender Ausrückklauen (9) unter Federdruck ineinandergreifen und axial voneinander verschiebbar gelagert sind, so dass während der Schaltbewegung irgendeines Schaltrades der Kontaktdruck gegenüber dessen Nachbarrädern reduziert ist.