-
Anwendungsgebiet und Stand
der Technik
-
Die
Erfindung betrifft eine magnetisch aktivierte Kontaktiereinrichtung,
bei der durch Auslösung mittels
Magnetkraft Kontakte wie Signal- oder auch Schaltkontakte in Form
von Kontaktköpfen
und Gegenkontakten geschlossen werden können.
-
Es
ist beispielsweise aus der
DE
296 10 996 eine elektromechanische Verbindungsvorrichtung bekannt.
Zwei Teile der Verbindungsvorrichtung, die grundsätzlich den
Funktionen von Stecker und Steckerkupplung entsprechen, können in
verschiedene Stellungen gegeneinander gesetzt werden. Lediglich in
einer bestimmten Stellung passen sie jedoch aufgrund mechanischer
Codierung auf vorgesehene Art und Weise zusammen. Durch eine magnetische
Codierung mittels in bestimmter Weise positionierter, unterschiedlich
gepolter Magnete kann nur in dieser passenden Stellung ein Schließen mehrerer
Kontakte erfolgen. Hierbei ist jedoch die Verwendungsmöglichkeit
auf das Herstellen jeweils einer einzigen Verbindung nach einem
einzigen bestimmten Muster beschränkt.
-
Aufgabe und
Lösung
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Kontaktiereinrichtung
zu schaffen, mit der die Nachteile des Standes der Technik vermieden
werden können
und insbesondere eine Kontaktiereinrichtung für eine Vielzahl von Schalt-
bzw. Verbindungsfunktionen geschaffen werden kann mit dem Ziel,
dass im Bereich der Kontakte trotz der zur Herstellung der Kontakte
notwendigen Bewegung keine Reibung und kein Schleifen stattfindet.
-
Gelöst wird
diese Aufgabe durch eine Kontaktiereinrichtung mit den Merkmalen
des Anspruchs 1. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der
Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im folgenden
näher erläutert. Der Wortlaut
der Ansprüche
wird durch ausdrückliche
Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
-
Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
dass die Kontaktiereinrichtung mehrere Kontakte aufweist, die jeweils
aus korrespondierenden Kontaktköpfen
bestehen. Ein Kontaktkopf jedes Kontaktes weist dabei eine Zu-Kontaktierung
auf, beispielsweise in Form einer elektrischen Zuleitung. Des weiteren
weist er einen magnetischen oder magnetisch wirksamen ersten Magnet-Bereich
auf. Er kann selber magnetisch sein oder in enger räumlicher
Nähe mit
einem solchen Magnet-Bereich verbunden sein. Magnetisch oder magnetisch
wirksam soll bedeuten, dass in Zusammenwirkung mit einem sogenannten
aktiven Magneten, beispielsweise einem Dauermagneten, eine Magnetkraft
und somit eine Anziehung entsteht. Der Kontaktkopf ist entlang einer
Kontaktierungsrichtung bewegbar gelagert, wobei die Kontaktierungsrichtung
vorteilhaft im wesentlichen gerade ist. So ist der Kontaktkopf gegen
einen korrespondierenden Gegenkontaktkopf bewegbar zum Schließen des
Kontakts. Des weiteren ist wenigstens ein magnetischer oder magnetisch
wirksamer zweiter Magnet-Bereich vorgesehen, der relativ zu dem
jeweils korrespondierenden ersten Magnet-Bereich bewegbar ist, wobei diese
Bewegung entlang einer sogenannten Aktivierungsrichtung erfolgen
kann. Innerhalb der Aktivierungsrichtung gibt es eine einerseits
eine Aktiv-Stellung und andererseits eine Deaktiv-Stellung. Eine
der Stellungen, insbesondere die Deaktiv-Stellung, kann auch ein
größerer Bereich
sein, also nicht nur im wesentlichen eine einzige Position. Einer
der beiden korrespondierenden Magnet-Bereiche ist ein aktiver Magnet,
welcher als Magnet-Auslöser dient
und den anderen Magnet-Bereich anzieht. Dies erfolgt in der Aktiv-Stellung,
wobei die Anziehung zwischen den korrespondierenden Magnet-Bereichen
bewirkt, dass der bewegbare Kontaktkopf gegen den Gegenkontaktkopf
gebracht wird und den Kontakt schließt. In der Deaktiv-Stellung
sind Kontaktkopf und Gegenkontaktkopf getrennt und somit der Kontakt
insgesamt, da die magnetische Anziehungskraft fehlt. Des weiteren
ist es von Bedeutung, dass die Aktivierungsrichtung des zweiten
Magnet-Bereichs zwischen Aktiv-Stellung und Deaktiv-Stellung im
wesentlichen senkrecht zu der Kontaktierungsrichtung bzw. zu der Bewegungsrichtung
der Kontaktköpfe
verläuft.
-
Im
wesentlichen bedeutet dies für
die Funktion der Kontaktiereinrichtung, dass der zweite Magnet-Bereich
zum Herstellen oder Lösen
des Kontakts entlang der Aktivierungsrichtung bewegt wird. Wird er
in die Aktiv-Stellung gebracht, so ziehen sich die Magnet-Bereiche
an und der Kontaktkopf wird entlang der Kontaktierungsrichtung gegen
den Gegenkontaktkopf bewegt. Wird der zweite Magnet-Bereich von
der Aktiv-Stellung
in die Deaktiv-Stellung bewegt, so können sich die beiden Kontaktköpfe trennen
und den Kontakt öffnen.
-
Ein
Magnet-Bereich kann aus ferromagnetischem Material bestehen, beispielsweise
Eisen. Der aktive Magnet bzw. der Magnet-Auslöser kann selber ein Dauermagnet
sein oder solches Material enthalten, bei spielsweise als kunststoffartiges
Material mit entsprechenden Einschlüssen.
-
Die
Relativbewegung kann eine lineare Verschiebung oder eine Drehbewegung
sein, wobei eine Drehbewegung bevorzugt wird. Es ist auch wichtig, dass
die Kontaktiereinrichtung eine Baueinheit ist und bleibt, also für den Betrieb
nicht baulich verändert
werden muss. Lediglich durch Drehen oder Schieben erfolgt die Betätigung.
-
Auf
diese Art und Weise kann beispielsweise entsprechend sonstigen Code-Schaltern
mittels einer Linear- oder Drehbewegung ein Schieber oder Rotor bewegt
werden. Je nachdem, ob eine Aktiv-Stellung oder Deaktiv-Stellung
vorliegt, werden ein oder mehrere elektrische Kontakte zwischen
einem Kontaktkopf und einem zugeordneten Gegenkontaktkopf geschlossen,
beispielsweise um bestimmte Signale auszulösen, die der gegebenen Stellung
zugeordnet sind. Durch Schließen
und Öffnen
der elektrischen Kontakte aufgrund der Magnetkraft des Magnet-Auslösers kann
Reibung an den elektrischen Kontakten selber, welche durch Bewegung
direkt gegeneinander bedeuten würde,
vermieden werden. Dies erhöht die
Zuverlässigkeit
und Lebensdauer der Kontaktiereinrichtung.
-
Um
den bewegbaren Kontaktkopf elektrisch trotz der Bewegbarkeit zu
kontaktieren, kann entweder eine elektrisch leitfähige Führung ähnlich einem Schleifer
vorgesehen sein. Alternativ kann der Kontaktkopf eine elektrisch
leitende und längliche
oder flexible Zuleitung aufweisen, über welche er mit der Zu-Kontaktierung
verbunden ist. Dies erleichtert die Ausgestaltung der Bewegbarkeit
bzw. die Führung des
Kontaktkopfes.
-
Als
Zuleitung können
beispielsweise Drähte oder
flexible Metalllitzen vorgesehen sein. Da diese der Bewegung des
Kontaktkopfes keine Führung
bieten können,
ist eine separate Führung
erforderlich. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Kontaktiereinrichtung
mehrere längliche
Kontaktarme als Zuleitungen aufweist. Diese sind an einem Ende befestigt und
weisen dort Zu-Kontakte bzw. eine entsprechende elektrische Leitung
auf. An einem anderen Ende weisen sie den magnetischen Bereich und
den Kontaktkopf auf. Dieses Ende ist bewegbar gegen den jeweils
jedem Kontaktarm zugeordneten Gegenkontaktkopf.
-
Zur
Auslösung
der Bewegung entlang der Kontaktierungsrichtung ist ein Magnet-Auslöser vorgesehen,
der relativ zu den Kontaktköpfen
und Gegenkontaktköpfen
bewegbar ist, so dass es hier auf die Relativbewegung von Kontaktköpfen und
Gegenkontaktköpfen
auf der einen Seite relativ zu dem Magnet-Auslöser auf der anderen Seite ankommt.
In einer Aktiv-Stellung zieht der Magnet-Auslöser den korrespondierenden
Magnet-Bereich an und bringt dabei den Kontaktkopf gegen den Gegenkontaktkopf.
In einer Deaktiv-Stellung bzw. einer anderen als der Aktiv-Stellung sind Kontaktkopf
und Gegenkontaktkopf getrennt, da die magnetische Anziehungskraft
fehlt.
-
Die
Verbindung zwischen jeweils einem Kontaktkopf und einem Magnet-Bereich kann einerseits dadurch
erfolgen, dass der Kontaktkopf selbst magnetisch bzw. magnetisch
wirksam ist. Alternativ kann an einem beispielsweise aus üblichem
Kontaktmaterial bestehenden Kontaktkopf daneben oder direkt dahinter
das magnetische Material befestigt sein. Denkbar ist beispielsweise
ein Sandwichaufbau mit zwei dicken Schichten, nämlich einer oberen Kontaktschicht
und einem darunter liegenden Magnet-Bereich. Auch ein aktiver Magnet
bzw. Magnet-Auslöser
oder Dauer-Magnet kann so angeordnet werden.
-
Ein
Kontaktarm kann aus dünnem
bzw. flexiblem Metall bestehen. Er ist vorteilhaft durchgehend einstückig und
beispielsweise als Metallstreifen ausgebildet. Materialien wie federndes
Kupferblech oder dergleichen können
verwendet werden. Ist in den Kontaktarm ein vorgenannter magnetischer
Bereich eingearbeitet, so kann der Kontaktarm zumindest an seinem
Endbereich beim Kontaktkopf magnetisch sein, beispielsweise aus
magnetischem Federwerkstoff.
-
Es
können
mehrere Kontaktarme vorgesehen sein, die einteilig zusammenhängen bzw.
miteinander verbunden sind. Insbesondere sind sie elektrisch miteinander
verbunden, beispielsweise sämtlich
an einem Signalgeber, der dann ein an den unterschiedlichen Gegenkontakten
abgreifbares Signal erzeugt. Die Kontaktarme können einstückig aus einem Materialstück wie Blech
herausgearbeitet sein.
-
Die
Zu-Kontakte bzw. die Befestigungspunkte mehrerer, insbesondere aller,
Kontaktköpfe
bzw. Kontaktarme können
in einer Ebene liegen. Diese sollte parallel zu der Ebene der Relativbewegung bzw.
der Bewegungsebene der Aktivierungsrichtung liegen. Liegen die Gegenkontaktköpfe in einer
dazu parallelen Ebene, so ist der zurückzulegende Weg für die Kontaktarme
jeweils gleich. Je nach Ausbildung der Kontaktarme können sie
gleich lang sein, wobei auch unterschiedlich lange Ausführungen
möglich sind,
insbesondere um eine Kontaktiereinrichtung platzsparend und raumnutzend
auszubilden. Die Zuordnung zwischen einem Kontaktkopf bzw. Kontaktarm
und einem Gegenkontaktkopf ist vorteilhaft so festgelegt, dass immer
derselbe und nur dieser Kontaktkopf an dem zugeordneten Gegenkontaktkopf anliegt.
-
Vorteilhaft
ist vorgesehen, dass an einer Kontaktiereinrichtung, insbesondere
einem Träger oder
Gehäuse
derselben, die Kontaktköpfe
und die Gegenkontaktköpfe
fest und definiert angeordnet sind. Dies bedeutet, dass der Magnet-Auslöser bewegbar
ist. Dazu kann er für
eine Drehbewegung an einem Rotor angeordnet sein. Der Rotor kann
mit einer Drehachse versehen sein, an welche eine manuelle Handhabe,
beispielsweise ein Drehknebel, angekoppelt oder aufgesteckt werden
kann. Für
eine Schiebe- bzw. Linearbewegung kann es ein Schieber sein. Ein Rotor
oder Schieber kann beispielsweise aus Kunststoff hergestellt sein
und die Magnet-Auslöser
sind daran vorgesehen, beispielsweise eingebettet. Es ist möglich, die
Magnet-Auslöser
in den Rotor einzuspritzen, auch aus dem vorgenannten Kunststoffgemisch
mit magnetischen Einschlüssen, um
eine unverlierbare und unveränderbare
Anordnung zu schaffen.
-
Es
kann eine Rückstellkraft
vorgesehen sein, welche zusätzlich
zu dem Fehlen der magnetischen Anziehungskraft in einer Deaktiv-Stellung
die Kontakte trennt. Dazu kann eine Federkraft in den Kontaktarmen
vorgesehen sein, welche ein Trennen der Kontakte und Rückstellen
der Kontaktarme bewirkt. Als Alternative zu einer Federkraft kann
eine Magnetkraft vorgesehen sein. Diese weist den Vorteil auf, dass
sie in der Regel kontaktlos aufgebaut sein kann. Dazu ist vorteilhaft
ein Rückstell-Magnet
vorgesehen, welcher bewirkt, dass der bewegbare Kontaktkopf entlang
der Kontaktierungsrichtung von dem Gegenkontaktkopf wegbewegt wird.
Besonders vorteilhaft ist ein solcher Rückstell-Magnet entlang der Kontaktierungsrichtung
so angeordnet, dass er den Endanschlag bildet für den bewegbaren Kontaktkopf, wenn
sich dieser von dem Gegenkontaktkopf wegbewegt. Selbstverständlich sollte
dabei, wie allgemein bei der Verwendung von magnetischen Materialien oder
Magneten, der Abstand nicht zu groß sein, da üblicherweise keine besonders
starken Magnete verwendet werden. Einige mm bis beispielsweise maximal
10 mm werden hier als ausreichend bzw. als Obergrenze angesehen.
-
Der
Vorteil einer solchen Rückstellkraft,
sei es durch Federkraft oder durch Magnetkraft, liegt darin, dass
dadurch eine sichere Trennung der Kontakte bzw. des Kontaktkopfes
von dem entsprechenden Gegenkontaktkopf erreicht werden kann. Dadurch kann
sicher und zuverlässig
vermieden werden, dass ein unbeabsichtigter Kontakt hergestellt
wird, beispielsweise durch Erschütterungen
oder dergleichen.
-
Selbstverständlich ist
zu beachten, dass die Magnetkraft, welche das Schließen des
Kontakts bzw. das Bewegen des bewegbaren Kontaktkopfes gegen den
Gegenkontaktkopf trotz Rückstellkraft
bewirken soll, größer ist
als diese Rückstellkraft
oder sie ansonsten aussetzt. Dies kann durch entsprechende Dimensionierung
der magnetischen Auslösekraft
im Zusammenwirken mit der Rückstellkraft
erreicht werden.
-
Bei
getrennten Kontakten sollte ein Trennabstand vorliegen, der je nach
Art der anliegenden Spannung unterschiedlich ist, vorteilhaft mehrere mm
beträgt.
Es können
bei Netz-Spannung ca. 3 mm sein, bei Signalspannungen weniger, beispielsweise sogar
nur 0,2 mm.
-
Bei
einer einfachen Version einer Kontaktiereinrichtung kann ein einziger
im wesentlichen punktförmiger
bzw. für
einen einzigen Gegenkontaktkopf wirkender Magnet-Auslöser vorgesehen
sein. Auf der Bahn seiner relativen Bewegung zu den Kontaktarmen
kann er diese passieren und in verschiedenen Aktiv-Stellungen jeweils
einen Kontaktarm mit dem Kontaktkopf gegen einen zugeordneten Gegenkontaktkopf
bringen. In komplexeren Ausbildungen der Erfindung sind mehrere
Magnet-Auslöser vorgesehen.
Diese sind vorteilhaft nebeneinander bzw. in radialer Richtung mit
Abstand zueinander vorgesehen, wobei die Abstände vorteilhaft gleich sind
bzw. in einem gewissen Raster liegen können. Bei einer Drehbewegung
können
auch in Umfangsrichtung mehrere Magnet-Auslöser
vorgesehen sein, wobei Winkelabstände vorteilhaft gleich sein
oder in einem bestimmten Raster liegen sollten.
-
Die
Anordnung kann so sein, dass sich in einer Aktiv-Stellung ein Gegenkontakt
zwischen Magnet-Auslöser
und Kontaktkopf bzw. Kontaktarm befindet. So zieht der Magnet-Auslöser den
Kontaktkopf zu sich hin und damit gegen den Gegenkontakt.
-
Kontaktköpfe bzw.
Gegenkontaktköpfe
können
in Gruppen angeordnet sein, welche bei einer Drehbewegung mit Rotor
auf einer Linie durch die Drehachse bzw. auf einer Linie liegen,
welche vertikal zur Bewegungsrichtung verläuft. Auch diese Gruppen weisen
vorteilhaft gleiche Winkelabstände
auf bzw. sind vorteilhaft in einem Raster angeordnet.
-
Während für mehrere
Gruppen von Kontaktarmen jeweils eigene Baueinheiten vorgesehen
sein können,
kann es zweckmäßig sein,
sämtliche
Gegenkontaktköpfe
an einer Leitschicht anzuordnen. Diese kann beispielsweise in Folienform
mit aufgebrachter oder aufgedruckter leitfähiger Beschichtung sein. Die
Gegenkontaktköpfe
sind aber im wesentlichen elektrisch voneinander getrennt und weisen
Anschlüsse
auf, welche nach außen
reichen und mittels Steckverbindungen oder dergleichen kontaktiert
werden können.
Ein Zusammenschalten von Gegenkontaktköpfen kann so vorteilhaft über die
externen Anschlüsse
erfolgen, wodurch somit die Anwendung universeller ist.
-
Diese
und weitere Merkmale gehen außer aus
den Ansprüchen
auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die
einzelnen Merkmale jeweils für
sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei
einer Ausführungsform der
Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte
sowie für
sich schutzfähige
Ausführungen
darstellen können,
für die
hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne
Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränken die
unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
-
Kurzbezeichnung
der Zeichnungen
-
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und
werden im folgenden näher
erläutert.
In den Zeichnungen zeigen:
-
1 einen
seitlichen Schnitt durch einen Code-Schalter, bei dem die Erfindung
in zwei Ausführungen
verwirklicht ist,
-
2 eine
Draufsicht auf den Teil aus 1 mit den
Kontaktarmen,
-
3 einen
seitlichen Schnitt durch eine Abwandlung des Code-Schalters aus 1,
bei dem die bewegbaren Kontaktköpfe
anders ausgebildet sind,
-
4 eine
Draufsicht auf den Rotor aus 1 mit den
Magnet-Auslösern,
-
5 bis 7 verschiedene
Ausführungen von
Kontaktkämmen
mit jeweils mehreren Kontaktarmen,
-
8 eine
Abwandlung eines Code-Schalters mit Linearbewegung und Schieber,
wobei sich die Kontaktarme in Schieberichtung erstrecken und
-
9 eine
Abwandlung des Code-Schalters aus 8, wobei
sich die Kontaktarme quer zur Schieberichtung erstrecken und ein
länglicher
Stabmagnet anstelle einzelner Magnet-Auslöser vorgesehen ist.
-
Detaillierte
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
-
Der
Code-Schalter 11 in 1 weist
ein Gehäuse 13 auf,
in welchem drehbar ein runder Rotor 15 mit Drehachse 16 an
einem Drehlager 17 gelagert ist. In der Draufsicht auf
den Rotor 15 nach 4 ist zu
erkennen, wie in einem Verteilungs-Raster zum einen schwarz dargestellte
Magnet-Auslöser 19 vorgesehen
sind. Lediglich durch Kreise dargestellt sind andere Stellen in
dem Verteilungs-Raster, an welchen bei alternativen Ausführungen
ebenfalls Magnet-Auslöser
vorgesehen sein können,
nicht jedoch hier. Ebenso können
hier Öffnungen
vorgesehen sein, in welche bei individuellem Aufbau eines Rotors 15 ausgehend
von Grundmustern weitere Magnet-Auslöser 19 platziert werden
können.
Die dargestellten Dreier-Reihen können sich in gleicher Art über den
ganzen Rotor 15 um die Drehachse 16 mit der dargestellten
Drehrichtung herum verteilen.
-
In 1 befindet
sich in dem Gehäuse 13 unterhalb
des Rotors 15 eine Trennwand 21. An deren Unterseite
ist ein Gegenkontakt 23 vorgesehen, der von der Trennwand 21 nach
unten absteht. Er ist mit symbolisch dargestellten nach außen geführten Kontakten
als Zu-Kontaktierung versehen.
-
In
dem Raum zwischen Trennwand 21 und Gehäuseboden 14 sind sogenannte
Kontaktkämme 25 vorgesehen,
siehe auch 2. Diese weisen von einer gemeinsamen
Basis 26 ausgehend abstehende Kontaktarme 27 auf.
An deren Ende sind Kontaktköpfe 28 befestigt.
Entweder sind die Kontaktköpfe 28 oder
die zugehörigen
Bereiche der Kontaktarme 27 magnetisch. Im dargestellten
Beispiel ist der Kontaktkopf 28 magnetisch, was durch die
Schraffierung verdeutlicht wird. Die Kontaktkämme 25 sind an dem Gehäuseboden 14 mechanisch
befestigt. Durch die Flexibilität
nach oben aufgrund der sehr geringen Materialstärke können die Kontaktarme 27 nach
oben bewegt werden. Dies wird durch den Bewegungspfeil mit den beiden
Richtungen dargestellt. Dabei kommen sie an den gegenüberliegenden
Gegenkontakten 23 zum Anschlag, welche an der Trennwand 21 ortsunveränderlich
angeordnet sind. Nach außen sind
die Kontaktkämme 25 mit
elektrischen Anschlüssen
als Zu-Kontaktierung versehen.
-
Des
weiteren ist in 1 eine weitere Variante bzw.
Erweiterung des Code-Schalters gestrichelt dargestellt. Dabei ist
in dem Rotor 15 links dargestellt ein Magnet-Auslöser 19' enthalten,
der sich über
die gesamte Dicke des Rotors erstreckt. Dies bedeutet, dass der
Magnet-Auslöser 19' sowohl nach unten
auf den Kontaktkopf 28 als auch nach oben wirken kann.
Dazu befindet sich oberhalb des Rotors 15 eine weitere
Trennwand 21'.
Oberhalb von dieser Trennwand 21' ist ein ähnlicher Aufbau vorgesehen, wie
unterhalb der unteren Trennwand 21. Das bedeutet, die Trennwand 21' weist einen
Gegenkontakt 23' auf,
der mit einem Anschluss nach außen
versehen ist. Gegen den Gegenkontakt 23' liegt ein bewegbarer magnetischer
Kontaktkopf 28' an,
welcher am Ende eines Kontaktarms 27' angeordnet ist. Der Kontaktarm 27' kann grundsätzlich aufgebaut
sein wie der Kontaktarm 27 bzw. wie nachfolgend näher erläutert wird.
Auch er ist mit einer Zu-Kontaktierung nach außen versehen. Nach oben ist
der Code-Schalter 11 mit einem Deckel 14' abgeschlossen.
-
Mit
einem derartigen, gemäß der gestrichelten
Variante ausgebildeten Code-Schalter 11 ist es möglich, sozusagen
zwei Schalter in einem zu vereinigen und die Anzahl der Schaltmöglichkeiten
zu erhöhen
bzw. zu verdoppeln. Besonders wenn der Magnet-Auslöser 19 sowohl
in die untere als auch in die obere Funktionsebene wirkt und dort
Schaltfunktionen hervorrufen kann, kann beispielsweise die Anzahl
der Winkelpositionen für
Schaltvorgänge
erhöht oder
verdoppelt werden.
-
Wie
aus dem Vergleich von 2 und 4 zu erkennen
ist, entspricht das Raster der Anordnung der Magnet-Auslöser 19 gemäß 4 der
Platzierung der Kontaktköpfe 28 an
den Kontaktarmen 27 gemäß 2.
Wird der Rotor 15 nun über
den Code-Schalter 11 gebracht, so würde beispielsweise in der dargestellten Übereinstimmung
der radial innen angeordnete Magnet-Auslöser 19 den radial
innenliegenden Kontaktarm 27 mit dem zugehörigen Kontaktkopf 28 nach
oben ziehen, also zu sich hin. Dabei kommt der Kontaktkopf 28 an
dem zugehörigen
Gegenkontakt 23 zum Anliegen. So ist ein elektrischer Kontakt
hergestellt, ähnlich
einem Relais. Die übrigen
Kontaktarme 27 bleiben aufgrund ihrer Vorbiegung wegen
der Federkraft in gerader Form am Gehäuseboden 14 liegen.
-
Wird
nun der Rotor 15 gemäß 4 um
ca. 45° im
Uhrzeigersinn weitergedreht, so liegt die mittlere Gruppierung von
Magnet-Auslösers 19 genau über dem
Kontaktkamm 25 bzw. den Gegenkontakten 23 und
Kontaktköpfen 28.
Weil an den beiden radial innenliegenden Stellen Magnet-Auslöser 19 vorgesehen
sind, werden die beiden radial innenliegenden Kontaktarme 27 nach
oben gezogen, so dass die daran befestigten Kontaktköpfe 28 an
den Gegenkontakten 23 anliegen. Wird der Rotor 15 noch
einmal um 45° weitergedreht,
so werden zuerst einmal sämtliche
Kontaktarme 27 durch ihre eigene Federkraft wieder nach
unten gedrückt
und sämtliche
Kontakte gelöst.
Liegt die dritte Gruppe mit dem einzelnen, radial außen angeordneten
Magnet-Auslöser über den
Gegenkontakten 23, so wird ausschließlich der radial außenliegende
Kontaktarm 27 mit dem Kontaktkopf 28 nach oben
gezogen. So wird wiederum der Kontakt geschlossen, allerdings gegen
den radial nach außen
liegenden Gegenkontakt 23.
-
Daraus
kann entnommen werden, dass es durch die Ausgestaltung verschiedener
Anordnungen von Magnet-Auslösern 19 in
Erweiterung des Prinzips aus 4 möglich ist,
eine gewisse Anzahl von Winkelstellungen vorzusehen. Dies können beispielsweise
zwei oder acht oder mehr sein, bei denen jeweils manche der Kontaktarme 27 angehoben
werden zum Schließen
der zugehörigen
Kontakte, und manche nicht.
-
Anstelle
des einen Kontaktkamms 25 gemäß 2 können mehrere
Kontaktkämme,
unter Umständen
auch mit unterschiedlicher Ausbildung, oder jeweils nur einzelne
Kontaktarme 27 vorgesehen sein. Beispielsweise kann in 2 radial
gegenüber von
der Drehachse 16 ein weiterer Kontaktkamm vorgesehen sein.
-
In
alternativer Ausgestaltung kann das Bewegen zweier Magnet-Bereiche
aufeinander zu nicht ein Schließen
des Kontakts bewirken, sondern ein Trennen. Dies kann beispielsweise
in Umkehrung der Darstel lung aus 1 bedeuten,
dass der Gegenkontakt 23 nicht an der Seite zum Magnet-Auslöser 19 hin
angebracht wäre,
sondern nach unten zum Gehäuseboden 14 hin.
Ein solcher Kontakt ist üblicherweise
geschlossen. Wird der Magnet-Auslöser 19 in die Position
gemäß 1 bewegt,
so wird der Kontakt getrennt.
-
Bei
der weiteren Abwandlung eines Code-Schalters nach 3 ist
wiederum an einem Rotor 15'' ein magnetischer
Bereich 19'' vorgesehen, welcher
beispielsweise ein Eisenstück
ist, also in Abwandlung von 1 kein Dauermagnet.
Unter der Trennwand 21'' ist ein Gegenkontakt 23'' mit Zuleitung nach außen angebracht.
Gegen den Gegenkontakt 23'' wird ein bewegbarer
Kontaktkopf 28'' entlang der
dargestellten Kontaktierungsrichtung bewegt. Der Kontaktkopf 28'' ist dabei, wie durch die Schraffierung
dargestellt ist, als Dauermagnet ausgebildet bzw. magnetisiert,
so dass er als aktiver Magnet wirkt. Er ist mittels einer flexiblen
Drahtlitze 27'' mit dem Gehäuseboden 14'' verbunden und weist eine Zuleitung
nach außen
auf. Unterhalb des bewegbaren Kontaktkopfs 28'' ist ein weiterer Magnet-Bereich 30'' in Form eines Eisenstücks angeordnet.
-
Wie
zu erkennen ist, ist der Magnet-Bereich 30'' kleiner
als der Magnet-Bereich 19''. Dies bedeutet, dass die magnetische
Anziehungskraft des magnetischen Kontaktkopfs 28'' zu dem oberen Magnet-Bereich 19'' größer ist als zu dem unteren
Magnet-Bereich 30''. Ist also der
obere Magnet-Bereich 19'' über dem
Gegenkontakt 23'' bzw. dem Kontaktkopf 28'', so zieht er diesen nach oben
und schließt den
Kontakt. Wird er dagegen in der Aktivierungsrichtung wegbewegt,
also weitergedreht, so fällt
diese Anziehungskraft weg. Damit überwiegt wieder die Anziehungskraft
zwischen Kontaktkopf 28'' und unterem
Magnet-Bereich 30'', welche unabhängig von Schwerkraft
oder dergleichen den Kontaktkopf von dem Gegenkontakt 23'' wegzieht und den Kontakt trennt.
Des weiteren wird durch die magnetische Anziehungskraft zwischen
Kontaktkopf 28'' und dem korrespondierenden
Magnet-Bereich 30'', ähnlich wie
bei der Federkraft in den Federarmen 27 und 27'' gemäß 1, ein zuverlässiges Trennen
des Kontaktes und Verbleiben in dieser getrennten Stellung bewirkt.
-
Des
weiteren ist zur sicheren Führung
des Kontaktkopfs 28'' ein Führungsrohr 32'' vorgesehen. Dieses sitzt auf dem
Gehäuseboden 14'' auf und erstreckt sich bis zum
Gegenkontaktkopf 23'' bzw. bis zur
Trennwand 21''. Das Führungsrohr 32'' weist einen seitlichen Schlitz
auf, durch welchen die Zuleitungslitze 27'' zum
Kontaktkopf 28' verlaufen
kann, ohne die Bewegung zu beeinflussen. Des weiteren kann das Führungsrohr 32'' bis auf diesen Schlitz geschlossen
sein oder auch mehrfach in Längsrichtung geschlitzt
sein, um Material zu sparen oder aus sonstigen Gründen. Vorteilhaft
besteht es aus Kunststoff, um die Gefahr von ungewünschten
Kontakten zwischen Kontaktkopf 28'' und
Gegenkontakt 23'' zu vermeiden.
-
Die
hauptsächliche
Funktion des Führungsrohrs 32'' ist es, die Führungsfunktion der fehlenden Kontaktarme 27 auszugleichen
und auch bei einer biegeschlaffen Zuleitungs-Litze 27'' sicherzustellen, dass der Kontaktkopf 28'' eine genaue definierte Bewegung
entlang der Kontaktierungsrichtung hin zu dem Gegenkontaktkopf 23'' oder weg davon durchführt. Insbesondere
bei einer Ausbildung gemäß 3 ist
es von Bedeutung, dass in der Position des getrennten Kontakts der
Kontaktkopf 28'' in etwa über dem
unteren Magnet-Bereich 30'' liegt, um hier eine
Anziehungskraft und somit ein sicheres Verbleiben in dieser Position
zu gewährleisten.
-
Beispiele
für solche
weiteren Ausbildungen von Kontaktkämmen 125 und 225 sind
aus 5 bis 7 zu entnehmen. Bei 5 sind
die Kontaktarme 127 zwar unterschiedlich lang, sie reichen
jedoch von der gemeinsamen Basis 126 aus in lediglich eine Richtung.
-
In 6 ist
in Abwandlung von 5 dargestellt, inwiefern die
Kontaktarme 127' nicht
gerade, sondern auch beispielsweise bogenförmig ausgebildet sein können. Ansonsten
sind sie jedoch von der Konstruktion her gleich. Die bogenförmige Ausbildung
kann beispielsweise bei dem Aufbau eines Code-Schalters gemäß 2 eine
bessere Anpassung einer größeren Kontaktarmlänge und
somit Beeinflussung der Federkraft an einen runden Code-Schalter
erfolgen.
-
Bei
dem Kontaktkamm 225 gemäß 7 gehen
unterschiedlich lange Kontaktarme 227 in beide Richtungen
weg von der gemeinsamen Basis 226. Sie können auch
gebogen ausgeführt
sein.
-
Durch
das Vorsehen mehrerer Kontaktkämme
oder mehrerer Gruppen von Kontaktarmen ist es möglich, nicht nur entlang einer
Linie bzw. in einem Bereich Kontakte herzustellen, sondern in verschiedenen
Bereichen. So können
in einer Stellung des Rotors verschiedene Gruppen von Kontakten
betätigt werden.
Dieses ist jedoch eine Frage der individuellen Ausgestaltung des
Code-Schalters 11 mit gewünschten Kontaktierungen, welche
von einer bestimmten Winkelstellung des Rotors 15 abhängen.
-
In 8 ist
eine Abwandlung eines Code-Schalters 311 dargestellt. Er
besteht aus einem Gehäuse 313 mit
einer länglichen
Schiebekulisse 318. Unterhalb der Schiebekulisse 318 bzw.
unterhalb einer entsprechenden Trennwand 321 ist ein Kontaktkamm 325 vorgesehen
mit Kontaktarmen 327, an deren Enden Kontaktköpfe 328 angeordnet sind.
Im wesentlichen entspricht die Darstellung in 8 der
Umkonstruktion des Code-Schalters aus 2 mit Schiebe-Betätigung anstelle
von Dreh-Betätigung.
Dies bedeutet, dass in der vereinfachten Darstellung von 8 die
Gegenkontakte und dergleichen weggelassen sind. Sie können jedoch
gemäß einer
der vorstehenden Ausführungsbeispiele ausge führt sein.
Insbesondere können
auch anstelle der federnden Kontaktarme 327 flexible Zuleitungs-Litzen ähnlich 3 vorgesehen
sein. Mit der Darstellung aus 8 soll vor
allem die geänderte Aktivierungsrichtung
als Schieberichtung verdeutlicht werden.
-
Anstelle
des Rotors ist ein Schieber 315 vorgesehen. Dieser enthält entsprechend
den angebrachten Kontaktköpfen 328 Magnet-Auslöser 319. An
der oberen und unteren Seite sind entsprechend zu der Schiebekulisse 318 Rastvorrichtungen
vorgesehen. Diese bewirken, dass der Schieber 315 in genau
definierten Positionen an der Schiebekulisse einrastet. In diesen
Positionen ist jeweils einer der Magnet-Auslöser 319 genau über einem
Kontaktkopf 328 und bewirkt das Schließen eines Kontakts gegen einen
Gegenkontakt.
-
Bei
der weiteren Abwandlung in 9 ist ebenfalls
ein Code-Schalter 411 als Schiebeschalter dargestellt.
In Abwandlung zu 8 ist die Verlaufsrichtung der
Kontaktarme 428 quer zur Schieberichtung bzw. Aktivierungsrichtung.
Dadurch ist in vielen Fällen
bei einer beschränkten
Breite der Schiebekulisse 418 das Vorsehen von mehr Kontakten
möglich. Hierzu
ist ein Kontaktkamm 426 vorgesehen.
-
In
dem Schieber 415 sind nicht, wie bei 8,
drei einzelne Magnet-Auslöser vorgesehen, sondern
ein einzelner Magnet-Auslöser 419 in
Form eines Stabmagneten. Da die Position der Kontaktköpfe 428 entlang
der Aktivierungsrichtung versetzt ist, ist die Verwendung eines
solchen Stabmagneten 419 als Magnet-Auslöser möglich, was
auch bei dem Code-Schalter gem. 8 möglich wäre. Dies
kann aus herstellungstechnischen oder sonstigen Gründen gewünscht sein.
Auch Drehschalter können
damit versehen sein, wenn die Kontakte versetzt sind.
-
Nicht
dargestellt ist eine weitere alternative Ausbildung eines Code-Schalters, bei der
anders als beispielsweise gemäß 1 Kontaktköpfe 28 und Gegenkontaktköpfe 23 nicht
unterhalb der Fläche
der Drehung des Rotors 15 angeordnet sind, sondern radial
außerhalb.
Ein entsprechender Magnet-Auslöser 19 ist
dann am Rotor 15 ganz außen angebracht. Ein Gegenkontakt
könnte
an der Außenseite
des Gehäuses 13 radial
etwas außerhalb
des Magnet-Auslösers vorgesehen
sein. An einer weiteren radial größeren Wandung könnten Kontaktarme
mit Kontaktköpfen vorgesehen
sein. Eine solche Ausführung
ist beispielsweise bei konstruktiven Vorgaben der runden, konzentrischen
Zylinder möglich.
Ein Rotor könnte auch
entlang der Richtung seiner Drehachse verschoben werden und in verschiedenen
Ebenen verschiedene Kontakte gemäß unterschiedlichen Schaltmustern
auslösen.
Ebenso kann dies bei Schiebeschaltern gemäß 8 und 9 vorgesehen
sein.