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Stufenlos betätigbarer Drehschalter
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Arm kann zwischen den beiden Stirnwänden des Schaltergehäuses mit nur sehr geringem Spiel drehbar ge- lagert sein, so dass der Schalter gemäss der Erfindung eine wesentlich geringere axiale Baulänge aufweist als der vorbekannte Schalter. Die Verstellbarkeit des Kontaktgabepunktes des Schalters wird bei dem
Schalter nach der Erfindung dadurch erreicht, dass die jeweils zusammengehörenden Kontaktbahnen relativ zueinander drehbar angeordnet sind, so dass die charakteristischen oder elektrisch wirksamen Schaltab- schnitte oder Kontaktgabestellen der beiden Bahnen in beliebig veränderbare gegenseitige Winkelstellun- gen gebracht werden können.
Eine sehr raumsparende Anordnung ergibt sich, wenn man die relativ zueinander drehbaren Kontakt- bahnen konzentrisch zueinander an einerStirnwand, vorzugsweise der vorderen Wand des Schaltergehäuses, lagert. Die Reibungskupplung ist zweckmässigerweise so eingestellt, dass eine relative Drehbewegung zwi- schen den beiden Kontaktbahnen nur bei Überwindung einer vorbestimmten Hemmkraft möglich ist. Da- durch wird eine besondere Verriegelungseinrichtung zum Festhalten der eingestellten Lage entbehrlich.
Zwar kann man die Reibungskupplung durch eine Feststelleinrichtung ersetzen. Die Anordnung einer Rei- bungskupplung weist jedoch demgegenüber Vorteile auf. So ist die Reibungskupplung ohne die Notwendig- keit besonderer Aufmerksamkeit durch die Bedienungsperson in jeder Stellung selbsttätig wirksam. Ein weiterer Vorteil besteht unter anderem darin, dass man die Reibungskupplung so ausbilden kann, dass über diese Kupplung zugleich die elektrische Kontaktgabe zwischen einem gehäusefestenSchleifring und einem mit der drehbaren Kontaktbahn verbundenen Schleifring erfolgen kann. Zu diesem Zweck kann als Kupp- lungselement eine zwischen den beiden Kontaktbahnen oder zwischen den die Kontaktbahnen tragenden
Teilen vorgespannte Feder, z. B. eine Wellfeder oder eine Tellerfeder, dienen.
Es ist zwar schon eine elektrisch betriebene Zeitschaltuhr bekannt, bei der eine Zeigerwelle einen starr mit ihr verbundenen elektrisch leitenden Kontaktarm trägt, der ständig mit einem Pol einer elektri- schen Batterie verbunden ist, und bei der Drehung der Zeigerwelle nacheinander mit jeweils einem Kon- taktelement von zwei an der Rückfront des Uhrengehäuses konzentrisch angeordneten Stellringen in Kontakt kommt und dabei über an den Stellringen anliegende Schleifkontakte erst einen Einschalt-und dann einen
Ausschaltimpuls an eine elektromagnetische Servoeinrichtung zum Ein- und Ausschalten eines Gerätes überträgt. Die beiden Einstellringe sind getrennt in ihrer Winkelstellung gegenüber dem Kontaktarm ein- stellbar, um die Einschalt-und die Ausschaltzeit des von der Zeitschaltuhr geschalteten Gerätes vorwäh- len zu können.
Bei dieser bekannten Anordnung wird jedoch nicht wie bei der Erfindung eine elektrische Überbrückung zwischen demKontaktelement des einen Einstellringes und dem bei der Erfindung als elek- trische Sammelschiene dienenden zweiten Einstellringes bewirkt ; ausserdem ist bei der bekannten Anord- nung der Kontaktarm selbst anders als bei der Erfindung grundsätzlich stromführend, und wegen des kom- plizierten Strompfades über die Servoeinrichtung kommt es auf die Einhaltung genauer Kontaktzeiten und elektrischer Übergangsverhältnisse am Kontakt nicht wie bei der Erfindung an.
Durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung wird eine sehr gedrungene Bauweise für den Drehschalter erhalten, der besonders einfach zu bedienen und-dank der Reibungskupplung - einzustellen ist. Die
Schaltgenauigkeit lässt sich noch wesentlich erhöhen, wenn der mit dem Drehknopf verbundene und die drehbare Kontaktbahn tragende Wandabschnitt eine Scheibe trägt, deren Durchmesser nur wenig kleiner als der Durchmesser des Schaltergehäuses ist, und wenn dieKontaktstellen der drehbarenKontaktbahn nahe der Umfangskante der Scheibe auf deren Stirnseite angeordnet sind.
Dadurch wird nahezu der maximale
Umfang des Schalters für die Anordnung der gegebenenfalls punktförmigen Kontaktstellen ausgenutzt und
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Hiebei weist der Kontaktarm vorteilhafterweise auf der der Scheibe zugewendeten Seite eine sich radial nach aussen und im Winkel zur Ebene des Kontaktarmes erstreckende Kontaktfeder auf. Um die Genauigkeit, die mit dieser Anordnung erreicht werden kann, auch voll ausnutzen zu können, kann am Drehknopf eine Stellungsmarkierung, beispielsweise in Winkelgraden, auf einem Teilkreis vorgesehen sein, dessen Durchmesser etwa dem Durchmesser der drehbaren Kontaktbahn entspricht.
Mit dem erfindungsgemäss ausgebildeten Drehschalter lässt sich ohne Untersetzungsgetriebe od. dgl. eine hohe Genauigkeit in der Auflösung der Kontaktgabestellen erreichen, die beispielsweise bei einem Schalter von nur 10 cm Durchmesser pro Kontaktstelle etwa nur einen Winkelgrad oder einen Millimeter betragen kann.
Der Drehschalter gemäss der Erfindung kann selbstverständlich auch mit mehreren Kontaktbahnen zur Schaltung von wenigstens zwei Stromkreisen versehen sein. In diesem Fall ist jeweils die eine von zusammengehörenden Kontaktbahnen gegenüber der andern Kontaktbahn drehbar angeordnet.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. In diesen zeigen die Fig. l und 2 ein Ausführungsbeispiel des Drehschalters ge-
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mäss der Erfindung in einem axialen Schnitt bzw. in der Ansicht in Achsrichtung, u. zw. geschnitten längs einer Schnittebene A - A in Fig. l, die Fig. 3 und 4 stellen ein zweites Ausführungsbeispiel im axialen Schnittbzw. inderDraufsichtdar, und Fig. 5 zeigt imLängsschnitt die eineHälfte einer gas-oder vakuum- dichten Ausführungsform.
Der Schalter gemäss den Fig. 1 und 2 enthält ein aus zwei Teilen, u. zw. der Rückwand 1 und der
Vorderwand 2 bestehendes Schaltergehäuse, das auf seiner Vorderseite drei oder mehr Ansätze 3 auf- weist, mit denen der Schalter z. B. an der Frontplatte 4 eines Schaltpultes befestigt werden kann.
In dem Schaltergehäuse ist eine Schaltwelle 5 drehbar gelagert. Bei dieser Welle 5 kann es sich beispielsweise um die Steuerwelle einer Steuereinrichtung, um die Zeigerwelle einer Industriewaage oder um die Welle eines Potentiometers handeln. Um einen besonders leichten Gang der Welle zu erzielen, ist diese in der Vorderwand des Gehäuses mit Hilfe eines Kugellagers 6 gelagert.
Das Schaltergehäuse bildet eine innere Kammer 7, in der ein Kontaktarm 8, der mit der Welle 5 drehfest verbunden ist, ungehindert kontinuierlich verdreht werden kann. Der Arm 8 besteht vorzugs- weise aus Metall und ist mit Hilfe einer Buchse 9 aus isolierendem Material gegenüber der Welle 5 elektrisch isoliert.
Die Vorderwand 2 des Schaltergehäuses trägt ringförmige Ausnehmungen oder Nuten 10 und 11 zur Aufnahme der Kontaktbahnen 12 und 13. Der Kontaktarm 8 trägt seinerseits Kontaktelemente, die mit den Kontaktbahnen 12 und 13 zusammenwirken. Im Ausführungsbeispiel sind die Kontaktele- mente 14 und 15 (s. Fig. 2) an Blattfedern 16 und 17 befestigt, die von geschlitzten, in die Nuten 10 und 11 ragendenStiften 20 und 21 desKontaktarmes 8 aufgenommenwerden. DieStifte 20 und21 sind in Bohrungen des Kontaktarmes 8 drehbar gelagert und in ihrer gewünschten Stellung, z. B. mit
Hilfe von Madenschrauben 22,23, feststellbar. Auf diese Weise kann die Vorspannung der Federn 16 und 17 und damit derKontaktdruck eingestellt werden, mit dem die Kontakte 14 und 15 an denKon- taktbahnen 12 und 13 anliegen.
Die Kontaktbahn 13 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als durchgehender Metallring ausgebildet, der mit einem nach aussen geführten Anschluss 25 verbunden ist. Die innere Kontaktbahn 12 besteht dagegen im dargestellten Beispiel über den grössten Teil ihrer Länge aus einem isolierenden Ma- terial. Lediglich an einer bestimmten Stelle ist in diese Bahn ein leitender Abschnitt 26 vorbestimm- ter Winkellage undvorbestimmterLängeeingelassen, der inelektrischemKontakt miteinerLagerhülse 27 steht.
Wie aus Fig. l ersichtlich, ist die Vorderwand 2 des Schaltergehäuses aus zwei konzentrischen Teilen 30 und 31 gebildet. Der äussere ringförmige Teil 30 ist fest mit der Rückwand 1 verbunden.
Der innere Wandteil 31 ist mit der Lagerhülse 27 aus Metall, z. B. durch Einpressen, fest verbunden. Beide Wandabschnitte 30 und 31 bestehen aus isolierendem Material. Die Lagerhülse 27 nimmt die drehbareKontaktbahn 12 auf und greift mit einer Schulter 28 über den ringförmigen äusseren Wand- teil 30, um die beiden Wandteile 30 und 31 in einer axialen Richtung gegeneinander festzulegen.
Die Lagerhülse 27 ragt aus dem Wandabschnitt 2 heraus, und ist auf ihrem mit Aussengewinde versehenen Ende fest mit einem Drehknopf 34 verbunden. Zu diesem Zweck weist der Drehknopf, in einer Nut eingelassen oder eingepresst, einen Ring 35 aus Metall mit Innengewinde auf, der mit der Lagerhülse 27 verschraubt ist. Zwischen der Aussenfläche der Vorderwand 2 des Schaltergehäuses und dem Drehknopf 34 ist ein Kupplungselement in Form einer Tellerfeder 36 angeordnet, u. zw. so, dass sie bei zusammengeschraubten Elementen eine solche Vorspannung aufweist, dass sie den Drehknopf und den äusseren Ringabschnitt 30 der Vorderwand 2 des Schaltergehäuses durch Reibungsschluss miteinander kuppelt.
In dieAussenfläche des Schaltergehäuses ist ein Schleifring 37 eingelassen, auf dem die Tellerfeder anliegt, die sich anderseits an dem Metallring 35 des Drehknopfes 34 abstützt. Der Schleifring 37 ist mit dem zweiten Anschluss 38 verbunden. Auf diese Weise besteht eine elektrische Verbindung zwischen dem Schleifring 37, der Tellerfeder 36, dem Ring 35, der Lagerhülse 27 und dem Kontaktabschnitt 26 der inneren Kontaktbahn 12.
Das Wellenende 5 ist bis in den Drehknopf hinein verlängert und trägt einen Zeiger 40 bzw. eine entsprechende Skala, die mit einem entsprechenden Anzeigemittel am Drehknopf zusammenwirken, um die relative Lage zwischen der Winkelstellung der Welle 5 und der Winkelstellung des Kontaktabschnit- tes 26 anzuzeigen. Durch Verdrehen des Drehknopfes 34 kann die Winkellage des Kontaktabschnittes 26 der inneren Kontaktbahn 12 gegenüber dem festen Schaltergehäuse verändert werden. Die Kontaktgabe erfolgt dann, wenn das Kontaktelement 14 den Kontaktabschnitt 26 berührt, da die beidenKontaktelemente 14 und 15 durch den das Kurzschlussorgan bildenden Kontaktarm 8 kurzge-
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schlossen sind.
Selbstverständlich kann die Kontaktbahn 13 gegebenenfalls aus mehreren getrennten Kontaktabschnitten bestehen, und auch die Kontaktbahn 12 kann mehr als nur den einen Kontaktab-
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Jeder Kontaktabschnitt kann einen getrennten Anschluss tragen.i lierendem Material, an der ein Gehäusedeckel 102 aus z. B. dem gleichen Material befestigt ist. Die
Gehäusescheibe kann an der Wand 103 eines Steuerapparates od. dgl. befestigt werden. Zentral durch das Gehäuse ragt eine Schaltwelle 104, die durch einen Motor oder eine andere Einrichtung vorzugs- weise kontinuierlich angetrieben werden kann oder lediglich mit einer andern Einrichtung, z. B. einem
Potentiometer antriebsmässig gekuppelt ist. Auf der Welle 104 ist mit Hilfe einer isolierenden Buch- se 105 ein Kontaktarm 106 drehfest angeordnet.
Dieser trägt eine sich radial nach aussen erstrek- kende Kontaktfeder 107, die gegenüber der Ebene des Kontaktarmes geneigt ist und an ihrem Ende einen Kontaktstift 108 aufweist.
Der Kontaktarm 106 steht über tellerfederartige Kontaktelemente 109 mit einem Schleif- ring 110 in elektrischem Kontakt. Von diesem geht eine Lötöse 111 nach aussen, die zum Anschluss an eine Stromquelle oder an den zu schaltenden Stromkreis angeschlossen werden kann.
Die Welle 104 ist mittels eines Kugellagers 112 in einem Gehäuseteil 113 gelagert, der in eine Buchse 114 aus Messing oder einem andern elektrisch leitenden Metall fest eingesetzt ist. Die
Buchse 114 ist an einem Ende auf der Aussenseite bei 116 mehrfach abgestuft und trägt eine Schei- be 117 aus isolierendem Material. Nahe der äusseren Umfangskante der Scheibe 117 ist eine ring- förmige Kontaktbahn angeordnet, auf der wenigstens ein punktförmiger Kontakt 118 vorgesehen ist.
Die Kontakte 118 sind durch die Scheibe 117 bis auf deren Rückseite geführt, wo elektrische Be- läge 119, die z. B. aufgedruckt sein können, eine Verbindung zwischen den Punktkontakten 118 und der Buchse 114 herstellen.
Gegen einen Flansch der Buchse 114 legt sich die Gehäusescheibe 101, wobei diese und die
Buchse 114 mit den mit dieser verbundenen Teilen relativ zueinander drehbar sind. Die Gehäusescheibe trägt auf ihrer Aussenseite einen Schleifring 120, der mit einer nach aussen geführten Lötöse 121 fest verbunden ist.
Die Buchse 114 weist an ihrem freien Ende Aussengewinde auf, mit dem ein Gewindering 122 zusammenwirkt, der in den scheibenförmigen Einstellknopf 125 eingelassen ist. Der Gewindering 122 weist einen Flansch 123 auf, auf dessen Aussenseite eine ringförmige oder Tellerfeder 127 an- liegt, die beim Einschrauben des Gewinderinges 122 auf die Buchse 114 zwischen dem Flansch 123 mit dem Schleifring 120 auf eine solche Vorspannung eingespannt werden kann, dass durch die dadurch hervorgerufene Reibung die Drehbewegung des Drehknopfes 125 gegenüber der festen Gehäusescheibe 101 mit einer vorbestimmten, einstellbaren Kraft gehemmt wird, die bei Verstellung des Knopfes erst über- wunden werden muss.
Gleichzeitig dient die Tellerfeder 127 als elektrisches Verbindungselement zwischen dem ortsfesten
Schleifring 120 und den Kontakten 118 der drehbaren Kontaktbahn.
Auf den Einstellknopf 125 aufgebracht bzw. in diesen eingelassen ist eine Skala 130, deren Teil- striche 131 - wie ersichtlich - auf einem Teilkreis liegen, dessen Durchmesser etwa die gleiche Grö- sse wie der Durchmesser der Kontaktbahn der Kontakte 118 aufweist. Mit der Skala wirkt ein mit der
Welle 104 drehfest angeordneter Zeiger 132 zusammen. Die Anzeigegenauigkeit entspricht daher praktisch der Genauigkeit der Kontaktgabe, wobei beide wegen der Lage der Skala und der Kontaktbahn unmittelbar in der Nähe des Umfanges des Schalters einen bei vorgegebener Schaltergrösse optimalen
Wert aufweisen.
Die gas-oder vakuumdichte Ausführungsform gemäss Fig. 5 unterscheidet sich von jener nach den
Fig. 3 und 4 bloss dadurch, dass bei ihr die Kontakte und alle dazu gehörenden Teile vor zuströmender
Atmosphäre geschützt oder in einer vorbestimmten inerten Gasatmosphäre gehalten sind. Zu diesem Zweck sind zwischen Gehäusescheibe 101 und Gehäusedeckel eine Drahtmanschette 200, zwischen Einstell- knopf 125 und Welle 104 bzw. zwischen dieser Welle und dem Gehäusedeckel 102 jeweils ein
Dichtungsring 201 und 202 und zwischen der Unterseite des Drehknopfes 125 und der Vorderwand 103 eines Schaltschrankes (nicht gezeigt) oder Vorderseite der Gehäusescheibe 101 ein im Querschnitt ovalerRing 203 als Dichtungselemente angeordnet.
Durch diese Elemente wird das Schalterinnere voll- ständig nach aussen abgedichtet, ohne dass die Funktion beeinträchtigt wird oder die Abmessungen wesent- lich vergrössert werden.
Der Drehschalter kann in allen Ausführungsformen auch mehr als zwei Kontaktbahnen in konzentrischer Anordnung aufweisen. Man kann jedoch auch mehrere Drehschalter der dargestellten Arten auf einer
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gemeinsamen Welle hintereinander anordnen, um jede gewünschte Schaltkombination zu erzielen. Das zum Betätigen des Schalters nötige Drehmoment ist sehr klein.
Dadurch ist es möglich, die Welle unmittelbar mit der Welle einerAnzeige-oder Steuervorrichtung zu verbinden. Die Schaltung erfolgt ohne unerwünschten Leerweg und stufenlos. Die Schaltstellung kann jederzeit abgelesen und verändert werden, ohne dass irgendwelche Sperrvorrichtungen gelöst und wieder eingelegt werden müssen. Die geringen axialen Abmessungen des erfindungsgemäss ausgebildeten Schal- ters gestatten die Kombination einergrösserenAnzahlvonsolchen Schaltern mit einer gemeinsamen Schaltwelle. Die Schaltgenauigkeit ist infolge der grossen Kontaktbahnlänge ausgezeichnet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Stufenlos betätigbarer Drehschalter, insbesondere für elektrische Programmsteuerungen, bei dem konzentrisch zu der Achse einer Welle gegeneinander isolierte ringförmige Kontaktbahnen vorgesehen sind, mit denen ein mit der Welle drehfest verbundener Kontaktarm zusammenwirkt, und bei dem ein Drehknopf zum Verändern der Winkellage der oder jeder Kontaktstelle vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammengehörigen ringförmigen Kontaktbahnen (12, 13 bzw. 110,118) relativ zueinander drehbar gelagert und über eine ungewünschteRelativdrehungen verhindernde Sperreinrichtung, insbesondere eine Reibungskupplung (36 bzw. 127) miteinander gekuppelt sind, und dass der gegenüber der Welle (5 bzw. 104) frei drehbar gelagerte Drehknopf (34 bzw.
125) mit der einen Kontaktbahn drehfest verbunden ist (Verbindung 27,35 bzw. 114,122), während der Kontaktarm (8 bzw. 106) gegenüber der Welle elektrisch isoliert ist und mit Kontaktelementen (14,15 bzw. 108,109) ständig auf den zusammengehörigen Kontaktbahnen schleift.
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Infinitely variable rotary switch
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The arm can be rotatably mounted between the two end walls of the switch housing with only very little play, so that the switch according to the invention has a significantly smaller overall axial length than the previously known switch. The adjustability of the contact point of the switch is in the
Switch according to the invention is achieved in that the contact tracks that belong together are arranged rotatably relative to one another, so that the characteristic or electrically effective switching sections or contact points of the two tracks can be brought into mutually variable angular positions.
A very space-saving arrangement is obtained if the contact tracks, which can be rotated relative to one another, are mounted concentrically to one another on an end wall, preferably the front wall of the switch housing. The friction clutch is expediently set in such a way that a relative rotary movement between the two contact tracks is only possible when a predetermined inhibiting force is overcome. As a result, a special locking device for holding the set position is unnecessary.
It is true that the friction clutch can be replaced by a locking device. The arrangement of a friction clutch has advantages over this, however. The friction clutch is automatically effective in every position without the need for special attention by the operator. Another advantage is, among other things, that the friction clutch can be designed in such a way that electrical contact between a slip ring fixed to the housing and a slip ring connected to the rotatable contact track can take place via this clutch. For this purpose, a coupling element between the two contact tracks or between those carrying the contact tracks can be used as the coupling element
Share preloaded spring, e.g. B. a wave spring or a plate spring are used.
An electrically operated time switch is already known in which a pointer shaft carries an electrically conductive contact arm rigidly connected to it, which is constantly connected to one pole of an electric battery, and when the pointer shaft rotates one after the other with one contact element comes into contact with two adjusting rings arranged concentrically on the back of the watch case and, via sliding contacts resting on the adjusting rings, first one switch-on and then one
Transmits switch-off pulse to an electromagnetic servo device for switching a device on and off. The two setting rings can be set separately in their angular position with respect to the contact arm in order to be able to preselect the switch-on and switch-off times of the device switched by the timer.
In this known arrangement, however, an electrical bridging between the contact element of the one setting ring and the second setting ring, which serves as an electrical busbar in the invention, is not effected, as in the invention; In addition, in the known arrangement, the contact arm itself is basically live, unlike in the invention, and because of the complicated current path via the servo device, adherence to precise contact times and electrical transition conditions at the contact is not important as in the invention.
The design according to the invention results in a very compact design for the rotary switch which is particularly easy to operate and, thanks to the friction clutch, to be set. The
Switching accuracy can be significantly increased if the wall section connected to the rotary knob and carrying the rotatable contact track carries a disc, the diameter of which is only slightly smaller than the diameter of the switch housing, and if the contact points of the rotatable contact track are arranged near the peripheral edge of the disc on its end face .
This is almost the maximum
The scope of the switch is used for the arrangement of the possibly punctiform contact points and
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In this case, the contact arm advantageously has, on the side facing the disk, a contact spring extending radially outward and at an angle to the plane of the contact arm. In order to be able to fully exploit the accuracy that can be achieved with this arrangement, a position marking, for example in angular degrees, can be provided on a pitch circle on the rotary knob, the diameter of which corresponds approximately to the diameter of the rotatable contact track.
With the rotary switch designed according to the invention, a high degree of accuracy in the resolution of the contact points can be achieved without a reduction gear or the like, which can be, for example, only one degree of angle or one millimeter per contact point for a switch with a diameter of only 10 cm.
The rotary switch according to the invention can of course also be provided with several contact tracks for switching at least two electrical circuits. In this case, one of the contact tracks that belong together is rotatably arranged with respect to the other contact track.
The invention is explained in more detail below with reference to schematic drawings of several exemplary embodiments. In these, FIGS. 1 and 2 show an embodiment of the rotary switch.
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according to the invention in an axial section or in the view in the axial direction, u. between. Section along a section plane A - A in Fig. 1, Figs. 3 and 4 represent a second embodiment in the axial section or. in a top view, and FIG. 5 shows one half of a gas- or vacuum-tight embodiment in longitudinal section.
The switch according to FIGS. 1 and 2 contains one of two parts, u. between the rear wall 1 and the
Front wall 2 existing switch housing, which has three or more lugs 3 on its front side, with which the switch z. B. can be attached to the front panel 4 of a control panel.
A switching shaft 5 is rotatably mounted in the switch housing. This shaft 5 can be, for example, the control shaft of a control device, the pointer shaft of an industrial scale or the shaft of a potentiometer. In order to achieve a particularly easy movement of the shaft, it is mounted in the front wall of the housing with the aid of a ball bearing 6.
The switch housing forms an inner chamber 7 in which a contact arm 8, which is non-rotatably connected to the shaft 5, can be rotated continuously without hindrance. The arm 8 is preferably made of metal and is electrically isolated from the shaft 5 with the aid of a bush 9 made of insulating material.
The front wall 2 of the switch housing has annular recesses or grooves 10 and 11 for receiving the contact tracks 12 and 13. The contact arm 8 in turn carries contact elements which interact with the contact tracks 12 and 13. In the exemplary embodiment, the contact elements 14 and 15 (see FIG. 2) are attached to leaf springs 16 and 17, which are received by slotted pins 20 and 21 of the contact arm 8 that protrude into the grooves 10 and 11. The pins 20 and 21 are rotatably mounted in bores of the contact arm 8 and in their desired position, e.g. B. with
With the help of grub screws 22,23, lockable. In this way, the preload of the springs 16 and 17 and thus the contact pressure with which the contacts 14 and 15 rest on the contact tracks 12 and 13 can be adjusted.
In the exemplary embodiment shown, the contact track 13 is designed as a continuous metal ring which is connected to a connection 25 which is led to the outside. In contrast, the inner contact track 12 in the example shown consists of an insulating material over most of its length. A conductive section 26 of a predetermined angular position and length, which is in electrical contact with a bearing sleeve 27, is let into this path only at a certain point.
As can be seen from FIG. 1, the front wall 2 of the switch housing is formed from two concentric parts 30 and 31. The outer ring-shaped part 30 is firmly connected to the rear wall 1.
The inner wall part 31 is connected to the bearing sleeve 27 made of metal, for. B. by pressing, firmly connected. Both wall sections 30 and 31 are made of insulating material. The bearing sleeve 27 receives the rotatable contact track 12 and engages with a shoulder 28 over the annular outer wall part 30 in order to fix the two wall parts 30 and 31 in relation to one another in an axial direction.
The bearing sleeve 27 protrudes from the wall section 2 and is firmly connected to a rotary knob 34 on its end provided with an external thread. For this purpose, the rotary knob has, embedded or pressed into a groove, a ring 35 made of metal with an internal thread, which is screwed to the bearing sleeve 27. A coupling element in the form of a plate spring 36 is arranged between the outer surface of the front wall 2 of the switch housing and the rotary knob 34, u. in such a way that when the elements are screwed together it has such a pretension that it couples the rotary knob and the outer ring section 30 of the front wall 2 of the switch housing to one another by frictional engagement.
A slip ring 37 is embedded in the outer surface of the switch housing, on which the plate spring rests, which on the other hand is supported on the metal ring 35 of the rotary knob 34. The slip ring 37 is connected to the second connection 38. In this way, there is an electrical connection between the slip ring 37, the plate spring 36, the ring 35, the bearing sleeve 27 and the contact section 26 of the inner contact track 12.
The shaft end 5 is extended into the rotary knob and carries a pointer 40 or a corresponding scale, which cooperate with a corresponding display means on the rotary knob in order to display the relative position between the angular position of the shaft 5 and the angular position of the contact section 26. By turning the rotary knob 34, the angular position of the contact section 26 of the inner contact track 12 with respect to the fixed switch housing can be changed. The contact is made when the contact element 14 touches the contact section 26, since the two contact elements 14 and 15 are short-circuited by the contact arm 8 forming the short-circuiting element.
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are closed.
Of course, the contact track 13 can optionally consist of several separate contact sections, and the contact track 12 can have more than just one contact section.
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Each contact section can carry a separate connection .i lating material to which a housing cover 102 made of e.g. B. is attached to the same material. The
The housing disk can be attached to the wall 103 of a control apparatus or the like. A control shaft 104 protrudes centrally through the housing and can be driven preferably continuously by a motor or some other device or only with another device, e.g. B. a
The potentiometer is coupled to the drive. A contact arm 106 is arranged non-rotatably on the shaft 104 with the aid of an insulating bush 105.
This carries a contact spring 107 which extends radially outwards and which is inclined with respect to the plane of the contact arm and has a contact pin 108 at its end.
The contact arm 106 is in electrical contact with a slip ring 110 via plate spring-like contact elements 109. A soldering lug 111 goes from this to the outside, which can be connected to a power source or to the circuit to be switched.
The shaft 104 is supported by means of a ball bearing 112 in a housing part 113 which is firmly inserted into a bush 114 made of brass or another electrically conductive metal. The
Bushing 114 is stepped several times at one end on the outside at 116 and carries a washer 117 made of insulating material. Near the outer peripheral edge of the disk 117 is an annular contact track, on which at least one point contact 118 is provided.
The contacts 118 are passed through the disk 117 to the rear, where electrical pads 119, the z. B. can be printed to establish a connection between the point contacts 118 and the socket 114.
The housing disk 101 rests against a flange of the socket 114, this and the
Bush 114 with the parts connected to it are rotatable relative to one another. The housing disk has a slip ring 120 on its outside, which is firmly connected to a soldering eyelet 121 which is led to the outside.
The bush 114 has an external thread at its free end, with which a threaded ring 122 cooperates and is let into the disk-shaped adjusting knob 125. The threaded ring 122 has a flange 123, on the outside of which an annular or plate spring 127 rests which, when the threaded ring 122 is screwed onto the bush 114, can be clamped between the flange 123 with the slip ring 120 to such a pretension that the The friction caused by this means that the rotary movement of the rotary knob 125 with respect to the fixed housing disk 101 is inhibited with a predetermined, adjustable force which first has to be overcome when the knob is adjusted.
At the same time, the plate spring 127 serves as an electrical connection element between the stationary
Slip ring 120 and the contacts 118 of the rotatable contact track.
A scale 130 is applied to or embedded in the setting knob 125, the graduation marks 131 of which, as can be seen, lie on a partial circle, the diameter of which is approximately the same as the diameter of the contact track of the contacts 118. The scale interacts with the
Shaft 104 rotatably arranged pointer 132 together. The display accuracy therefore practically corresponds to the accuracy of the contact, both of which are optimal for a given switch size due to the position of the scale and the contact track in the immediate vicinity of the circumference of the switch
Have value.
The gas- or vacuum-tight embodiment according to FIG. 5 differs from that according to FIG
Fig. 3 and 4 merely by the fact that with her the contacts and all associated parts before the incoming
Protected atmosphere or are kept in a predetermined inert gas atmosphere. For this purpose there is a wire sleeve 200 between the housing disk 101 and the housing cover, between the setting knob 125 and the shaft 104 or between this shaft and the housing cover 102
Sealing ring 201 and 202 and between the underside of the rotary knob 125 and the front wall 103 of a switch cabinet (not shown) or the front of the housing washer 101, a ring 203 with an oval cross-section is arranged as sealing elements.
With these elements, the inside of the switch is completely sealed off from the outside without impairing the function or significantly increasing the dimensions.
In all embodiments, the rotary switch can also have more than two contact tracks in a concentric arrangement. However, you can also use several rotary switches of the types shown on one
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arrange common shaft one behind the other to achieve any desired switching combination. The torque required to operate the switch is very small.
This makes it possible to connect the shaft directly to the shaft of a display or control device. The gearshift takes place continuously and without undesired idle travel. The switch position can be read and changed at any time without any locking devices having to be released and reinserted. The small axial dimensions of the switch designed according to the invention allow a larger number of such switches to be combined with a common switching shaft. The switching accuracy is excellent due to the large length of the contact path.
PATENT CLAIMS:
1. Infinitely variable rotary switch, especially for electrical program controls, in which annular contact tracks are provided concentrically to the axis of a shaft, insulated from one another and with which a contact arm connected to the shaft in a rotationally fixed manner cooperates, and in which a rotary knob for changing the angular position of the or each contact point is provided, characterized in that the associated ring-shaped contact tracks (12, 13 or 110, 118) are rotatably mounted relative to one another and are coupled to one another via a locking device preventing undesired relative rotation, in particular a friction clutch (36 or 127), and that the opposite of the shaft ( 5 or 104) freely rotatable rotary knob (34 or
125) with which one contact track is connected in a rotationally fixed manner (connection 27, 35 or 114, 122), while the contact arm (8 or 106) is electrically isolated from the shaft and with contact elements (14, 15 or 108, 109) constantly on the associated contact tracks grinds.