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Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter mit mindestens zwei auf einer Kreislinie angeordneten, elektrisch leitenden Kontaktelementen und mindestens einem relativ dazu verstellbaren Kontaktglied, wobei die Kontaktelemente stabförmig oder stäbchenartig ausgebildet und zueinander parallel und mit Abstand voneinander an einem aus Isolierstoff gefertigten Halter angeordnet sind, an welchem quer zur Längsachse der stabförmigen oder stäbchenartigen Kontaktelemente ein das diese paar-oder gruppenweise verbindendes Kontaktglied aufnehmender Schaltriegel verstellbar, vorzugsweise drehbar gelagert ist und der Halter eine zylinderartige Form aufweist und die Kontaktelemente parallel zur Achse des Halters und nahe des Umfanges angeordnet sind und die Stirnseiten des Halters vorzugsweise beidseitig überragen.
Elektrische Schalter werden in vielfältigen Ausführungsformen für die verschiedenartigsten Zwecke mit unterschiedlichen Kontaktanordnungen hergestellt. Auch für Spezialanforderungen sind sehr viele Sonderlösungen von elektrischen Schaltern nach den verschiedensten Prinzipien (Druckschalter, Schiebeschalter (DE-AS 1540327 und 1229171), Drehschalter, Kippschalter u. dgl. m.) bekanntgeworden.
Bekannt ist auch ein elektrischer Schalter mit mindestens zwei Schalterkontakten. Diese sind durch die Bewegung eines Einstellgliedes miteinander verbindbar. Der eine Schalterkontakt ist als Kontaktdraht ausgebildet, der andere Schalterkontakt als Brückenkontakt. Der Brückenkontakt ist bei Verbindung mit dem Kontaktdraht über einen Kontaktteil verbunden, u. zw. derart, dass zumindest dieser Kontaktteil oder der Kontaktdraht aus seiner Normallage herausgebogen ist und so einen Kontaktdruck zwischen dem Brückenkontakt und dem Kontaktdraht bewirkt. Bei diesem Schalter können eine Vielzahl von Kontaktdrähten vorgesehen sein, welche auf einer Kreislinie angeordnet sind. Der Kontaktteil ist dann in diesem Kreis gelagert. Hinsichtlich seines mechanischen Aufbaues ist dieser bekannte Schalter sehr einfach gestaltet.
Für präzise Schaltaufgaben ist diese bekannte Konstruktion jedoch nicht geeignet. Der Kontaktdruck muss beispielsweise hier durch die spannungsführenden Leiter unmittelbar erzeugt werden.
Im Hinblick auf die notwendigerweise stabile Ausführung dieser spannungsführenden Leiter lässt sich bei dieser bekannten Konstruktion ein wohldosierter Kontaktdruck nicht oder nur sehr schwer erzeugen.
Auch eine Durchgangsverdrahtung ist bei dieser bekannten Konstruktion nicht möglich. Solche Durchgangsverdrahtungen sind aber zweckmässig beispielsweise bei solchen Schaltern, die in Verbindung mit Mikrophonen verwendet werden. Bei dieser bekannten Konstruktion liegt ferner der Schaltriegel innerhalb der spannungsführenden Leiter und wird sogar von diesen gehalten, so dass hier ein eigenes zusätzliches äusseres Gehäuse vorgesehen werden muss, um die spannungsführenden Teile vor willkürlicher Berührung zu sichern.
Die Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gestellt, einen Schalter, insbesondere einen Schwachstromschalter zu entwickeln, der einen einfachen Aufbau hat, platzsparend eingebaut werden kann, eine einfache Betätigung ermöglicht und der eine grosse Zahl von Kontaktanordnungen bei grösstmöglicher Kontaktsicherheit gewährleistet und der auch präzise Schaltaufgaben zu bewältigen vermag. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass der Halter mindestens zwei axial voneinander distanzierte flanschartige Bunde aufweist, zwischen welchen die Kontaktelemente blank verlaufen und zwischen welchen der als Ringkörper ausgebildete Schaltriegel verstellbar, vorzugsweise drehbar gelagert ist und am Schaltriegel mindestens eine von seiner Innenseite ausgehende Aussparung vorgesehen ist, in welcher federelastische Kontaktglieder angeordnet sind.
Dank dieses Vorschlages ist es möglich, einen sehr einfachen, robusten und vielseitig verwendbaren Schalter zu bauen, der nach einem weiteren erfindungsgemässen Merkmal sich insbesondere für den Einbau in zylinderförmige oder rohrförmige Gehäuse eignet,
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und nahe des Umfanges angeordnet sind und vorzugsweise dessen Stirnseiten beidseitig überragen. Solche zylinderförmige oder rohrartige Gehäuse sind beispielsweise bei Steckerverbindungen vorhanden oder bei Mikrophonschäften. Bei solchen Gerätschaften ist ein Schalter erwünscht, der dem Konstrukteur des rohrförmigen Gehäuses eine möglichst grosse konstruktive Freiheit gewährt, der ferner leicht und platzsparend und möglichst einfach zu montieren ist und der auch eine ebenso einfache Betätigung ermöglicht.
Ferner soll er eine möglichst grosse Zahl von Kontaktanordnungen bei grösstmöglichster Kontaktsicherheit gewährleisten und eine freizügige Anschluss- und Verdrahtungstechnik besonders in bezug auf die Verbindung mit dem Gerät, in das eingebaut werden soll, ermöglichen. Beim Gegenstand dieser Erfindung übernimmt der Schaltriegel nicht nur die Schaltfunktion, er schützt auch die in der
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Mittelzone des Halters blank und frei liegenden spannungs-bzw. stromführenden Kontaktelemente. Diese Schalterkonstruktion kann aber auch dann mit Vorteil verwendet werden, wenn die zu- und abführenden Leiter nur auf einer Seite des Schalters vorgesehen sind.
In einem solchen Fall können die frei vorstehenden Leiter einer Seite abgetrennt, beispielsweise abgezwickt werden, und auf diese Seite des Schaltergehäuses wird dann eine Isolierkappe aufgeschoben oder aufgesteckt.
Ferner sei erwähnt, dass die erfindungsgemässe Schalterkonstruktion mit nur zwei Bauteilen das Auslangen findet, nämlich mit dem Schaltriegel und mit dem Halter, der aus zwei gleichen Teilen zusammengefügt ist. Dies verbilligt ausserordentlich die Herstellung des Schalters, da diese vorteilhafte Konstruktion ausschliesslich und allein mit zwei Spritzgussformen auskommt.
Wird der erfindungsgemässe Schalter bei elektroakustischen Geräten eingesetzt, so können dank der Kontaktanordnung an sich störungsverursachende Schaltvorgänge in einer neuartigen Weise beherrscht werden, was dadurch erreicht wird, dass an der Innenseite des Schaltriegels eine sich in Richtung der Schalterbewegung über mindestens zwei benachbarte Kontaktelemente erstreckende Aussparung vorgesehen ist, in welcher eine quer zur Längserstreckung der Kontaktelemente liegende und mit diesen in leitender Berührung befindliche Schraubenfeder angeordnet ist, wobei vorzugsweise der ohmsche Widerstand des Teiles der Schraubenfeder, der zwischen zwei benachbarten Kontaktelementen liegt, grösser ist als der ohmsche Widerstand des kontaktgebenden Walz- oder Kugelkörpers.
Ausführungsbeispiele werden an Hand der Zeichnungen näher erläutert, ohne dadurch die Erfindung auf diese gezeigten Ausführungsbeispiele einzuschränken. Es zeigen : Fig. 1 einen Längsschnitt durch den erfindungsgemässen Schalter ; Fig. 2 den Schalter nach Fig. l im Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. l ; Fig. 3 eine Seitenansicht und Fig. 4 eine Ansicht ; Fig. 5 den Einbau des Schalters nach den Fig. 1 bis 4 in einen Mikrophonschaft ; die Fig. 6 und 7 Details im Querschnitt ; die Fig. 8 und 9 weitere Ausgestaltungen und Einbaumöglichkeiten für den Schalter nach Fig. l ; die Fig. 10 und 11 weitere Details im Quer- bzw.
Längsschnitt ; die Fig. 12 ein weiteres Ausführungsbeispiel der kontaktgebenden Elemente im Schaltriegel und Fig. 13 eine Draufsicht auf dieselben.
Der Schalter nach den Fig. 1 bis 4 besitzt hier beispielsweise drei röhrenartige Kontaktelemente welche auf einer gedachten Kreislinie --18-- mit Abstand voneinander in einem Halter --10-angeordnet sind. Dieser Halter --10-- ist aus elektrisch isolierendem Material gefertigt und besteht im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 4 aus zwei gleichartigen Hälften --10'und 10"--. Ein solcher Halterteil --10'-- ist der Übersichtlichkeit wegen in Fig. 10 im Querschnitt im Detail dargestellt. Er besteht aus einem zylindrischen Schaft --11-- mit einem Aussengewinde --12-- und ist mittig von einer zentralen Bohrung --13-- in Achsrichtung durchsetzt.
Der einen Stirnseite --14-- benachbart ist ein flanschartiger Bund --15-- vorgesehen, welcher über den Absatz --16-- in eine Einschnürzone --17-- übergeht. Die axiale Länge der Einschnürzone --17-- und die Höhe des Absatzes --16-- bestimmen das Mass a, um welches der flanschartige Bund --15-- gegenüber der erwähnten Stirnseite --14-- in axialer Richtung vesetzt ist. Auf einem durch die strichlierte Linie --18-- angedeuteten Teilkreis sind in gleichen Abständen achsparallele, hier jedoch nicht eingezeichnete Kanäle vorgesehen. Der Durchmesser dieses Teilkreises ist mindestens gleich gross oder etwas grösser als der Durchmesser der Einschnürzone --17--.
Solche Halterteile werden aus Kunststoff gefertigt. Zwei solche Teile --10'und 10"-- werden zu einem Halter --10-- zusammengefügt (Fig. 1). Bei der Fertigung werden in den einen Teil --10"-- die Kontaktelemente-l-mit eingearbeitet, im zweiten Teil --10"-- werden für die Aufnahme dieser Kontaktelemente-l-und deren Durchführung achsparallele Kanäle vorgesehen. Die beiden Halterhälften - 10'und 10"-können entlang der Trennfuge --50-- zusammengeklebt sein, es können jedoch auch axiale Spannglieder, wie Schrauben, Nieten od. dgl., eingefügt werden.
Bei einem aus den beiden Halterteilen --10'und 10"-- gebildeten Halter --10-- begrenzen die Flansche --15-- einen Ringraum, in welchem ein Schaltriegel --19--, hier in Form eines umfangsgeschlossenen Ringes, liegt. Von der Innenseite --20-- des Ringes ausgehend (Fig. 6) ist eine oder sind mehrere Bohrungen oder Aussparungen --21-- vorgesehen. In diesen Bohrungen --21-- ist eine Feder --22-angeordnet, die auf eine Metallkugel --23-- drückt, die als Rast- und Kontaktglied dient. Bei der Betätigung des Schalters wird der Ring --19-- gegenüber dem Halter --10-- verdreht (Pfeil 51), so dass die elektrisch leitende Kugel --23-- zwei benachbarte Kontaktelemente-l-miteinander elektrisch leitend verbindet.
An Stelle einer federbelasteten Kugel --23-- kann, wie aus Fig. 7 ersichtlich, ein kontaktgebender, schleifender Federbügel --24-- eingelegt sein. An Stelle einer Druckfeder, wie aus Fig. 6
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ersichtlich, kann auch ein dauerelastisches Kunststoffelement mit dämpfenden Eigenschaften, z. B.
Zellgummi, verwendet werden.
Aussenseitig kann der Schaltriegel --19-- entweder einen Nocken --25-- zur Betätigung haben oder aber Wülste--52--, aber auch Rändelungen können hier vorgesehen sein (Fig. 4). Der von den beiden Flanschen --15-- ausgesparte bzw. begrenzte Ringraum kann einseitige Anschläge aufweisen, die den Verdrehweg des Schaltriegels begrenzen. In der durch die Einschnürzone --17-- und den Absatz --16-gebildeten Nut --26-- liegen die Kontaktelemente blank und frei. Diese Nut --26-- kann umlaufend ausgebildet sein oder sich nur über jenen Bogenbereich (Fig. 2) erstrecken, auf welchem Kontaktelemente - vorgesehen sind. Der Absatz --16-- bildet das Auflager für den Schaltring --19--, an welchem dieser in radialer Richtung geführt ist, wie dies Fig. 1 veranschaulicht.
Die Fig. 12 zeigt nun im Querschnitt durch einen Schaltriegel --19"-- eine besondere Anordnung und Ausbildung kontaktgebender Elemente. Die Fig. 13 stellt eine "Innenansicht" des Schaltriegels --19"-- im Bereich dieser kontaktgebenden Elemente dar. Gegenüber der Ausführungsform des Schaltriegels --19-- in Fig. 6 ist dieser hier dargestellte Schaltriegel dadurch gekennzeichnet, dass an seiner Innenseite --20'-- eine sich in Richtung --51"-- der Schalterbewegung über mindestens zwei benachbarte Kontaktelemente --1"-erstreckende Aussparung --5-- vorgesehen ist, in welcher eine quer zur Längserstreckung der Kontaktelemente liegende und mit diesen in Berührung befindliche Schraubenfeder --7-- angeordnet ist.
Die kontaktgebende Kugel --23-- liegt, wie in Fig. 12 durch strichlierte Linien angedeutet, unmittelbar (bezogen auf die Darstellungsebene) hinter dieser Feder --7-- bzw. bezogen auf die Achse des Schalt- riegels --19"-- neben dieser Feder --7--, wie die Fig. 13 anschaulicht macht. Diese Fig. 13 stellt sozusagen eine Innenansicht dieses Drehriegels dar. Es ist hier aus diesen Figuren auch ersichtlich, dass die Feder --7-- zwischen zwei benachbarten Kontaktelementen mehrere Windungen aufweist.
Ferner wurde die Feder aus solchen Materialien gefertigt, dass der ohmsche Widerstand desjenigen Teiles der Feder --7--, der zwischen zwei benachbarten Kontaktelementen liegt, grösser ist als der ohmsche Widerstand der Kugel --23--, wobei hier natürlich nicht nur die Innenwiderstände dieser Kontaktglieder zu berücksichtigen sind, sondern auch die Übergangswiderstände. Beim Betätigen des Schaltriegels unterbricht die Kugel --23"-- den elektrischen Kontakt abrupt.
Durch die Parallelschaltung der Schraubenfeder --7-- wird diese abrupte Unterbrechung sozusagen gemildert, indem nämlich einzelne Federwindungen, die entsprechend ihrem Material bzw. der Anzahl der Windungen zwischen den Kontaktelementen --1"-- einen vorbestimmten, höheren Übergangswiderstand als die Kugel aufweisen, über die Kontaktelemente schleifen, wodurch auch der Widerstand stufenweise erhöht wird, da die Kontaktfeder erst nach der Kugel öffnet bzw. vor der Kugel schliesst.
Dadurch kann nicht nur der Unterbrechungszeitpunkt in Abhängigkeit von der Riegelbewegung in relativ weitem Spielraum beeinflusst werden (Schalt- und Steuerzeiten des Schalters), vor allem aber wird der zu unterbrechende Strom durch die stufenweise Erhöhung des Widerstandes während des Abschaltvorganges verringert, und dadurch die elektrischen Schaltgeräusche ganz erheblich reduziert, was gerade bei elektronischen Anlagen von ausschlaggebender Bedeutung ist. Durch die Wahl des Federwerkstoffes können die Widerstandsgrössen beeinflusst werden. Durch die Geometrie der Anordnung, also die Krümmung der Feder in Umfangsrichtung des Schaltriegels, kann erreicht werden, dass dieser Feder während des Abschaltvorganges durch eine längere oder kürzere Zeit hindurch auf den Kontaktelementen schleift.
Dieses Schleifen der Feder reinigt auch die Kontaktelemente so dass dank dieser Anordnung ein Selbstreinigungseffekt hier gegeben ist. Diese Feststellungen sind durch Versuche bestätigt.
Fig. 5 zeigt nun, in welcher Weise der vorstehend beschriebene Schalter in einem rohrartigen Gehäuse - beispielsweise bei einem Mikrophonschaft eingebaut werden kann. Dieser Mikrophonschaft --27-besteht in axialer Richtung gesehen aus einem ersten Teil --28-- mit einer Kabeltülle --30--. Inseitig ist in diesem ersten Teil-28-ein Innengewinde angeordnet. Der obere Teil --29-- hat ebenfalls ein Innengewinde. Der Schalter nach der Erfindung (Fig. 1 bis 4) wird vorerst mit seinem einen Gewindehals in den einen Teil --28-- eingeschraubt, bis sein Flansch --15-- fest am Rand des Gehäuses --28-- anliegt. Dann wird der zweite Rohrabschnitt --29--, sobald die Verdrahtung ordnungsgemäss verlegt und verbunden ist, auf diesem Gewindehals des Schalters aufgedreht.
Die durch diese Schalterkonstruktion erzielbaren Vorteile sind ein geringes Bauvolumen, eine einfache Befestigungsmöglichkeit, vor allem in zylindrischen Gehäusen durch Eindrehen in Gewindebohrungen, eine geringe Anzahl von Bauelementen, wobei Rasterung und Kontaktgabe durch ein und dasselbe Element erfolgen. Als weiterer Vorteil ist ferner
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eine selbstreinigende Kontaktanordnung zu erwähnen und die Möglichkeit, Leitungsanschlüsse an beiden Seiten des Schalters vorzusehen. Für die Durchführung von Schaltdrähten durch den Schalter hindurch ist die mittlere Bohrung --13-- vorgesehen. Bei einer Anordnung, wie sie Fig. 5 zeigt, kann der Schalter zusätzlich ein konstruktiv mittragendes Bauelement sein.
Ein Schalter der beschriebenen Bauart kann aber auch an einer ebenen Chassisplatte --31--, beispielsweise über ein Winkelstück --32--, angeordnet werden (s. Fig. 9). Eine etwas abgeänderte Ausbildung des vorstehend beschriebenen Schalters zeigt Fig. 8. An Stelle von zylindrischen Ansätzen weist hier der Schalter einen Montageflansch --10'"-- mit einer Auflagefläche --33-- zur Anlage an einem Chassis --34-- auf. Die Anordnung der Kontaktelemente und des Kontaktgliedes und deren Ausbildung entspricht dem vorstehend beschriebenen Schalter.
Für die Kontaktelemente --1-- können Röhrchen vorgesehen werden, die beidseitig den Halter --10-- überragen. In die Röhrchenenden werden die anzuschliessenden Drähte eingesteckt und angelötet. An Stelle von Röhrchen können auch stabartige Elemente mit vollem Querschnitt vorgesehen sein, welche an ihren Enden Lötösen tragen. Auch andere Querschnitte für diese Kontaktelemente-l--sind denkbar.
An Stelle eines umfangsgeschlossenen ringförmigen Schaltriegels --19-- kann der Schaltriegel als Bogensegment ausgebildet sein, das dann in einer sich nur über einen Teil des Umfanges erstreckenden, durch die flanschartigen Bände --15'-- begrenzten Nut verschiebbar gelagert ist. Fig. 11 veranschaulicht im Detail die Lagerung des Riegelelementes --19'-- in einem solchen Fall. Es muss hier durch die flanschenartigen Bünde --15'-- eine hinterschnittene Nut begrenzt werden, welche bei entsprechender Querschnittsausbildung des Riegelgliedes verhindert, dass dieses in radialer Richtung ausgehoben werden kann, wenn dieses Riegelglied nur über einen Teil des Umfanges sich erstreckt.