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Wellenbereichumschalter, insbesondere Kanalwähler für Fernsehempfänger
Die Erfindung bezieht sich auf einen Wellenbereichumschalter mit mehreren Sätzen
wahlweise einschaltbarer und reihenweise nebeneinander angeordneter Abstimmspulen.,
von denen die Spulen je einer Reihe mit ihren ebenfalls in Reihe liegenden Anschlußkontakten
eine Baueinheit bilden, die derart in Richtung der Kontaktreihen verstellbar ist,
daß sieh die Ansehlußkontakte einer jeden Reihe mit einer eigenen, ihnen zugeordneten
Reihe von fest angeordneten Gegenkontakten in Eingriff bringen lassen, von denen
die zu einem gemeinsamen Schaltungspunkt gehörenden Gegenkontakte auf Tragschienen
aus elektrisch leitendem Material angeordnet sind, welche in senkrecht zu den Kontaktreihen
stehenden parallelen Ebenen liegen.
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Derartige Wellenbereichumschalter finden z. B. als Kanalwähler in
Fernsehgeräten Anwendung. Da die einzelnen Fernsehkanäle im Bereich sehr hoher Frequenzen
von mehreren 100 MHz liegen, ist eine möglichst kurze Leitungsführung von den einzelnen
Spulen zu den zugehörigen Röhrenanschlüssen erforderlich. Bei den bekannten Kanalwählern
sind die zu den einzelnen Kanälen gehörenden Spulen der Eingangs- und Mischstufe
eines Fernsehgerätes jeweils auf einem länglichen Spulenträger angeordnet, der eine
den Spulenansehlüssen entsprechende Anzahl von Anschlußkontakten trägt. Sämtlichen
Spulenträgern nebst ihren Anschlußkontakten ist hierbei jedoch nur eine einzige
Gegenkontaktreihe zugeordnet, die in der Nähe der Röhrenanschlüsse fest angeordnet
ist. Bei den bekannten, trommelartig ausgebildeten Kanalwählern sind die einzelnen
Kanäle mit Hilfe eines einzigen auf derTrommelwelle sitzenden Bedienungsorgans einstelbar.
Durch Drehen der Spulentrommel lassen sich die Anschlußkontakte des gewünschten
Spulensatzes mit den Kontakten der einzigen Gegenkontaktreihe wahlweise bzw. nacheinander
in Eingriff bringen. Um von einem Kanal auf einen anderen, entfernten, umzuschalten,
muß also praktisch der ganze Kanalwähler durchgedreht werden, was von den Benutzern
der mit diesen Kanalwählern versehenen Fernsehgeräte, die z. B. an das bequeme Drucktastensystem
bei Rundfunkempfängern gewöhnt sind, als Mangel empfunden wird.
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Es ist allerdings bereits ein mit Drucktasten zu bedienender Wellenbereichumschalter
bekannt, bei dem die Spulen mit ihren Anschlußkontakten rings um einen Gegenkontaktträger
angeordnet sind. Mit Hilfe der Drucktastensysteme lassen sich hierbei die Spulen
radial auf den Gegenkontaktträger zu bewegen, so daß die Spulenanschlußkontakte
mit den Gegenkontakten in Eingriff geraten.. Bei dieser Anordnung kann aber den
einzelnen Drucktastensystemen nur jeweils ein einziger, für einen Wellen-Bereich
bestimmter Spulensatz zugeordnet werden, da die radiale Verstellmöglichkeit der
Spulenträger in Richtung auf den im Mittelpunkt angeordneten Gegenkontaktträger
nicht mehr als eine einzige Schaltstellung zuläßt. Hierdurch wird dieser bekannte
Umschalter sehr umfangreich und beansprucht einen Raum, der in den modernen Fernsehgeräten
ad. dgl. nicht zur Verfügung steht. Die Schwingkreiskondensatoren liegen bei diesem
Wellenbereichumschalter relativ weit von den Gegenkontaktträgern entfernt, so daß
erheblich lange Verbindungsleitungen erforderlich sind, die aber bei hohen Frequenzen
große, störende Induktivitäten aufweisen.
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Es ist ferner ein Wellenbereichumsehalter eingangs erwähnter Art bekannt,
bei dem die Anschlußkontakte der einzelnen Spulensätze jedoch nicht in Reihe liegen
und die Verstellung der Spulen demnach auch nicht in Richtung der Kontaktreihen,
sondern senkrecht dazu erfolgt. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß beim Verschieben
der Spulensätze nur jeweils eine Schaltstellung erreichbar ist, während beim Verschieben
in Richtung der Kontaktreihen mehrere Schaltstellungen gewählt werden können. Es
sei hier erwähnt, daß die Verstellung von Spulensätzen in Richtung der Kontaktreihen
an sieh bekannt ist. Zusätzliche Abstimmkondensatoren können bei dem bekannten Umschalter
ebenfalls nur mit Hilfe relativ langer Leitungsverbindungen angeschlossen werden,
so. daß diese Anordnung für sehr hohe Frequenzen ebenfalls ungeeignet ist.
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Nach der Erfindung werden bei einem Wellenbereichumschalter eingangs
erwähnter Art die oben angeführten Nachteile einer langen Leitungsführung dadurch
beseitigt, daß die Gegenkontakttragschienen als Statorplatten eines Regelkondensators
ausgebildet sind. Durch diese plattenförmige Ausbildung der Gegenkontakttragschienen
wird die Zuleitungsinduktivitä,t, insbesondere für die äu13ererr Spulenreihen,
klein
gehalten und außer_ dem eine raumsparende Anordnung erzielt.
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Vorzugsweise sind die als Stato.rplatten wirkenden Gegenkontaktschienen
etwa kreis- bzw. halbkreisförmig ausgebildet und weisen die Gegenkontakte an ihremAußenumfang
auf. DieseAusbildungderGegenkontakttragschienen bei Wellenbereichumschaltern ist
an sich bekannt.
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Zweckmäßig sind die als Statorplatten ausgebildeten Gegenkontakttragschienen
derart parallel nebeneinander angeordnet, daß jeweils auf eine mit dem Anschlußko-ntakt
eines »-heißen« Spulenanschlusses zusammenwirkende Statorplatte einer Spule eine
mit dem Anschlußkontakt eines »kalten« Spulenanschlusses zusammen-,virkende Gegenkontakttragplatte
einer anderen Spule folgt. Hierdurch wird gleichzeitig eine gegenseitige Abschirmung
der Gegenkontaktträgplattenpaare erzielt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Umschalters nach der Erfindung
ist zwischen den zu einer Spule gehörenden Statorplatten eine die Statorplattenkapazität
bestimmende, insbesondere kreissektorförmig ausgebildete Kondensatorplatte verstellbar,
vorzugsweise drehbar, angeordnet; diese Kondensatorplatten können aus einem Dielektrikum,
insbesondere Keramik, bestehen und sind vorzugsweise auf einer gemeinsamen Antriebswelle
radial verstellbar angeordnet. Durch entsprechende Dimensionierung des auf diese
Weise gebildeten Drehkondensators ist es möglich, einen Spulensatz für mehrere Wellenbereiche
zu verwenden. Wenn mit Hilfe eines derartigen Drehkondensators z. B. zwei Kanäle
bei Einschaltung ein und desselben Spulensatzes überstreichbar sind, so kann die
Anzahl der Spulensätze des Umschalters nach der Erfindung auf die Hälfte verringert
werden, wodurch sich die räumliche Ausd-ehnung des Umschalters noch mehr verkleinert.
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Bei Verwendung des Umschalters für extrem hohe Frequenzen können die
Spulen als Kurzschlußbügel ausgebildet sein, so daß die zugehörigen Statorplatten
eine Lecherleitung bilden, die gegebenenfalls abstimmbar ist.
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Zweckmäßig ist der gesamte Umschalter mit einer Abschirmung versehen.
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Es sei noch erwähnt, daß ein kapazitiver Umschalter bekannt ist, bei
dem durch Drehen einer Rotorplatte zwischen zwei Statorplatten eine gewünschte Induktivität
kapazitiv in eine Schaltung gekoppelt wird. Der Kondensator beim Umschalter nach
der Erfindung hat dagegen nur reine Abstimmfunktionen.
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Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeich-*iung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt einen Seitenschnitt durch einen Wellenbereichumschalter
nach der Erfindung; Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie A-B der Fig.1, und Fig.3
stellt ein Ausführungsbeispiel der Gegenkontakttragsch,ienen der Fig. 1 und 2 dar.
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Auf einer Grundplatte 1 sind zwei halbkreisförmig ausgebildete Seitenstützen
2 und 3 mittels Schrauben 4 befestigt. An ihrem halbkreisförmigen Umfang tragen
die Seitenstützen 2 und 3 mehrere T-förmige Ansätze 5, die zur Aufnahme von aus
schmalen Kunststoffstreifen bestehenden Anschlußkontaktleisten 6 dienen. Zu diesem
Zweck besitzen die Anschlußkontaktleisten 6 entsprechende Aussparungen mit anschließenden
Laufschlitzen, die es gestatten, die Anschlußkontaktleisten 6 in den T-förmigen
Ansätzen 5 verschiebbar zu haltern. An jeder Anschlußkontaktleiste 6 ist mittels
zweier Stützen 7 ein Spulenträger 8 befestigt, der zwei je zu einem Wellenbereich
gehörende Spulensätze 9 und 10 trägt. Die Spulensätze9 und 10 bestehen aus den Einzelspulen
9 a und 9 b bzw. 10a und 10b. Die Enden der Wicklungen der Sp-ulensätze
9 und 10 sind mit je einem als Messerkontakt ausgebildeten Anschlußkontakt 66 verbunden,
z. B. verlötet; die zu den Spulensätzen 9 und 10 eines Spulenträgers 8 gehörenden
Anschlußkontakte 11 liegen in einer Reihe, sind in die Anschlußkontaktleisten 6
eingelassen und werden von diesen getragen.
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Jede Reihe von Anschlußkontakten 11 wirkt mit einer Reihe von Gegenkontakten
12 zusammen., die als die Anschlußkontakte 11 umfassende Kontaktfedern ausgebildet
sind. Die Gegenkontakte 12 sind in kreisplattenförmige metallische Gegenkontakttragschienen
13 eingelassen (Fig. 3). Hierdurch verringert sich die Zuleitungsinduktivität der
Spulen erheblich. Zwei Isolierplatten 15, die in die Seitenstützen 2 und 3 eingenutet
sind, dienen zur Halterung der Gegenkontakttragschienen 13 senkrecht zu den Kontaktreihen.
Gegebenenfalls können die Gegenkontakttragschienen 13 noch durch eine gemeinsame
Kopfleiste gegen seitliche Verschiebung gesichert werden.
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Die Gegenkontakttragschienen 13 sind mit der in Fig. 1 angedeuteten
Schaltung eines Funkempfangsgerätes galvanisch über Leitungen 22 verbunden. 16 bezeichnet
eine Gitterbasis-Eingangsstufe, welche über die zu einem a-Filter gehörenden Spulen
9 b bzw. 10b mit einer Trioden-Mischstufe 17 gekoppelt ist. In einer Stufe 18 wird
die Oszillatorfrequenz erzeugt und in der Stufe 17 mit der jeweiligen Eingangsfrequenz
zu der gewünschten Zwischenfrequenz gemischt.
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Die in Fig. 1 dargestellte Anschlußkontaktleiste 6 befindet sich in
Ruhestellung. Wird mit Hilfe eines an die Anschlußkontaktleiste 6 angreifenden Drucktastensystems,
von dem nur die Teile 29 bis 31 angedeutet sind, die Kontaktleiste 6 nach links
verschoben, so fügen sich die Spulen 9a und 9b in die Schaltung ein, während bei
einer Verschiebung nach rechts die Spulen 10a und 10b mit den Gegenkontakten
12 in Eingriff geraten.
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Die Gegenkontakttragplatten 13 sind mit einer zentrischen Öffnung
19 versehen, in der eine parallel zur Kontaktleiste6 verlaufende und in denSeitenstützen2
und 3 gelagerte Antriebswelle 20 angeordnet ist. Zwei Sicherungsringe 21 verhindern
ein Verschieben der Antriebswelle 20 in Achsrichtung. Auf der Antriebswelle 20,
die mittels eines Bedienungsknopfes 23 drehbar ist, sind über Tragmuffen 24 zwei
kreissektorförmige keramische Platten 25 und 28 radial verstellbar angebracht; mit
Hilfe von Madenschrauben 26 können die Tragmuffen 24 auf der Antriebswelle 20 festgesetzt
werden.
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Um eine Abstimmung mehrerer Wellenbereiche bzw. Kanäle mit ein und
demselben Spulensatz zu erreichen, sind gemäß der Erfindung die zu den Spulen 9a
bzw. 10a gehörenden Gegenkontakttragplatten 13 als Statorplatten eines Drehkondensators
ausgebildet, zwischen denen die eine Kondensatorplatte 25 angeordnet ist. Ebenso
dient die rechte Gegenkontakttragplatte 13 der Spulen 9 b bzw. 10 b als Statorplatte
eines Drehkondensators, der eine weitere, mit Erde verbundene, halbkreisförmige
Gegenplatte 27 besitzt; zwischen diesen beiden Platten ist die zweite Kondensatorplatte
28 angebracht.
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Die gegenseitigen Abstände der Gegenkontakttragplatten 13 einer Spule
sind vorzugsweise verschieden
groß gewählt. Die Gegenkontakttragplatten
13 der Oszillatorspulen 9 a bzw. 10 a können eng zusammenliegen, da ihre Kapazität
unmittelbar parallel zu den Spulen 9 a bzw. 10 a wirksam ist. Bei dem Kopplungsaz-Filter
zwischen den Empfängerstufen 16 und 17 wirken dagegen die Röhren- und Schalt-Ausgangskapazitäten
der Stufe 16 in Reihe mit den Röhren-und Schalt-Eingangskapazitäten der Stufe 17
als feste Abstimmkapazität parallel zur Spule 9 b bzw. 10 b. Deshalb ist es hierbei
zweckmäßig, die veränderbaren Abstimmkapazi.täten einer oder beiden Teilkapazitäten
zuzuordnen. Aus diesem Grunde erhalten die Gegenkontakttragplatten 13 der Spulen
9 b bzw. 10b einen größeren gegenseitigen Abstand als die der Olzillatorspulen 9
a bzw. 10a. Die geerdete Gegenplatte 27 bildet zusammen mit der ihr gegenüberliegenden
Gegenkontakttragplatte 13 eine zur Eingangskapazität der Stufe 17 parallel liegende
Kapazität, die mittels der keramischen Kondensatorplatte 28 veränderbar ist. In
gleicher Weise würde sich auch die Ausgangskapazität der Stufe 16 abstimmen lassen;
auch würden sich beide Abstimmvorgänge gleichzeitig ausführen lassen.
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Mit Hilfe der zwischen den zu einer Spule gehörenden Gegenkontakttragplatten
13 bzw. einer Gegenkontakttragplatte 13 und der Gegenplatte 27 befindlichen Kondensatorplatten
25 und 28 ist es möglich, in jeder Schalterstellung mehrere, vorzugsweise zwei Wellenbereiche
bzw. Fernsehbänder durchlaufend abzustimmen. Wenn der Kapazitätsbereich der beschriebenen
Kondensatoren z. B. so ausgelegt ist, daß dieser zwei Fernsehkanäle überstreicht,
so können mit sechs Spulensätzen zwölf Fernsehkanäle überstrichen werden. Der Abstimmvorgang
ist hierbei wie folgt: Bei eingedrehter Kondensatorplatte 25 sind zunächst die anderen
Kondensatorplatten 28 noch nicht in den festen Gegenkontakttragplattensatz eingetaucht.
In dieser Stellung werden alle Spulen auf den höheren der beiden in einer Schalterstellung
gewünschten Kanäle durch Windungsverschiebung der Spulen abgestimmt. Die Kondensatorplatte
25 liegt zweckmäßig im Oszillatorkreis und verfügt nach erfolgter Abstimmung noch
über einen weiteren Drehwinkel zur Feineinstellung. Die Kondensatorplatte 25 wird
anschließend zur Abstimmung auf den zweiten, niedrigeren Kanal durch Drehen der
Antriebswelle 20 so weit verstellt, bis sich die erforderliche Oszillatorfrequenz
einstellt. Darauf geschieht die Abstimmung der übrigen Kreise durch radiales Verdrehen
der Tragmuffe 24 der Kondensatorplatte 28 auf der Antriebswelle 20; anschließend
wird die Tragmuffe 24 durch Anziehen der Madenschraube 26 auf der Antriebswelle
20 fixiert. Der sich durch den Trimmvorgang ergebende Hub der Kapazitäten entspricht
einem Frequenzhub von 7 MHz, so daß also eine einmalige Kondensatoreichung für alle
abzustimmenden Kanäle gültig ist.