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Kurzhubschalter zum Anbau an Regelorgane, insbesondere Drehwiderstände
für gedruckte Schaltungen Die Erfindung betrifft Kurzhubschalter zum Anbau an Regelorgane,
insbesondere Drehwiderstände für gedruckte Schaltungen, durch welche vorwiegend
bei Rundfunk-, Fernseh- und Phonogeräten mit der Einstellwelle eine zusätzliche
Funktion ausgeübt, z. B. die Bandbreite oder Klangfarbe geändert wird. Wie der Name
bereits sagt, werden derartige Schalter durch einen relativ kurzen Hub von etwa
1,5 bis 3,5 mm der Welle betätigt. Bei bekannten Schaltern dieser Art werden einseitig
eingespannte, federnde Schaltzungen durch eine an ihrer Stirnseite angreifende Federkraft
zu einem Schnappsystem geformt, so daß sie beim Verschieben der Welle in die eine
oder andere Grenzlage umspringen. Die Schaltzungen besitzen an ihrem mittleren Teil
einen oder mehrere zur Welle gerichtete Zapfen, die in ein auf dieser befestigtes,
mit einer Ringnut versehenes Isolierstück eingreifen, so daß das Umschalten bei
beliebigen Stellungen im Drehbereich der Welle erfolgen kann. Diese Schalter haben
verschiedene Nachteile. Sie erfordern ziemlich hohe Schaltkräfte, wobei schon geringe
Streuungen in dem Eingriffsverhältnis zwischen den Zapfen und der Ringnut oft erhebliche
Unterschiede zwischen dem Kraftbedarf bei der Zug-und Druckrichtung verursachen.
Außerdem werden die Schaltzungen beim Schaltvorgang sehr stark in wechselnder Richtung
verformt, so daß sie nur eine geringe Lebensdauer besitzen und häufig vorzeitige
Schaltausfälle durch Federbrüche auftreten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen
und einen Kurzhubschalter mit kleinen Abmessungen, kostensparendem Aufbau, großer
Betriebssicherheit und besonderer Eignung für gedruckte Schaltungen zu gestalten.
Es wird vorgeschlagen,. auf einer Seite des aus Kunststoff bestehenden Schaltergehäuses
acht Federdraht-Kontaktarme mix vorzugsweise rundem Querschnitt einzuspritzen, von
denen je zwei durch ein aus einer am Schaltergehäuse kippbar gelagerten, in eine
Rille der Reglerwelle eingreifenden, aus Isolierstoff geformten Wippe und einer
am Schaltergehäuse abgestützten Kippfeder gebildeten Schnappsystem unter elastischer
Verformung an die ihnen zugeordneten Gegenkontaktarme gedrückt werden. Beim Verschieben
der Reglerwelle werden durch das Umspringen des Schnappsystems diese beiden ersten
Kontaktstellen geöffnet und die anderen in gleicher Weise gebildeten Kontaktstellen
geschlossen.
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Die durch die Wippe betätigten Kontaktarme werden in einer zweckmäßigen
Ausgestaltung am freien Ende U-förmig abgebogen, wobei die Wippe an dem freien Schenkel
des U angreift. Dadurch tritt nicht nur eine elastische Verbiegung, sondern vorwiegend
eine Torsion des eingespritzten Schenkels auf, wodurch ein flaches Federdiagramm
erzeugt wird und eine Materialbeanspruchung über die Elastizitätsgrenze hinaus auch
bei sehr kleinen Abmessungen des Schalters vermieden wird. Der gerade Gegenkontaktarm
wird beim Schließen des Schalters ebenfalls in geringem Maße elastisch verbogen,
wobei durch das Reiben der Kontaktzonen aneinander in vorteilhafter Weise eine Selbstreinigung
stattfindet und daher über lange Betriebszeiten auch bei verhältnismäßig kleinen
Kontaktdrücken sehr niedere Kontaktwiderstände eingehalten werden. Aus dem gleichen
Grunde werden die Kontaktarme in bekannter Weise mit einem überzug aus Edelmetall,
vorzugsweise Silber, versehen, wodurch außerdem die als Lötanschlüsse dienenden,
herausgeführten Federenden eine gute und dauerhafte Lötfähigkeit besitzen. Aus fertigungstechnischen
Gründen wird vorzugsweise Federdraht mit rundem Querschnitt verwendet. Es können
jedoch, falls in besonderen Fällen erforderlich, auch andere, z. B. Drähte mit quadratischem
Profil zur Herstellung der Kontaktfedern benutzt werden.
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Das Gehäuse wird zweckmäßig in bekannter Weise aus zwei im wesentlichen
spiegelbildlich gleichen Hälften hergestellt, in deren eine Seitenwand die Drahtfeder-Kontaktarme
eingespritzt werden. Zur Vereinfachung der Fertigung wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
je zwei der vier Kontaktarme für eine Gehäusehälfte einstückig herzustellen und
in die Spritzform einzulegen. Nach *dem Einspritzen werden durch Ausschneiden des
nicht benötigten Verbindungsstückes die beiden Kontaktarme in bekannter Weise aufgetrennt,
wodurch nicht nur eine Verkürzung der Fertigungszeit, söirdern auch eine exakte
Positionierung
der Kontaktenden erreicht wird, so daß eine Justierung derselben überflüssig wird.
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Als Kippfeder wird erfindungsgemäß eine Drahtfeder vorgeschlagen,
bei der sich an den mittleren geraden Teil zwei gekreuzte, einwärts gebogene, geknickte
Schenkel anschließen, die in zum mittleren Federteil senkrechten Enden auslaufen.
Die Feder wird mit ihrem mittleren Teil unter Vorspannung in eine Hohlkehle der
Wippe und mit den Enden in eine Aussparung des Schaltergehäuses eingesetzt. Durch
diese Gestaltung der Feder wird trotz der kleinen Abmessungen eine weiche Federung
erreicht und in vorteilhafter Weise ein leichtes Einsetzen der Feder, das automatisch
erfolgen kann, ermöglicht.
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Nach der Montage des Schalters werden die beiden Hälften thermoplastisch
miteinander verbunden. Dies kann in einfacher Weise dadurch erfolgen, daß an einer
Hälfte Zapfen angespritzt sind, die beim Zusammenbau in entsprechende Bohrungen
der anderen Hälfte eingreifen und in diesen in bekannter Weise durch heiße Stempel
verformt werden.
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Die Gehäusehälften und die Wippe sind mit solchen Aussparungen versehen,
daß der Schalter im geschlossenen Zustand in exzentrischer Lage auf die Welle aufgeschoben
und der Eingriff der Wippe in die Wellenrille durch Verschieben des Schalters in
die zentrische Lage hergestellt werden kann. Auf diese Weise kann der Schalter als
selbständige Baugruppe fertiggestellt, gelagert und transportiert werden. Hierfür
wird ein Elementenschutz nicht begehrt.
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Da der Schalter vorzugsweise zum Anbau an Regler für gedruckte Schaltungen
vorgesehen ist, werden die herausgeführten Enden im Abstand eines genormten Rastermaßes
z. B. nach der zur Zeit gültigen deutschen Norm im Abstand von 2,5 mm oder einem
Vielfachen dieses Maßes herausgeführt. Die Lötenden können jedoch auch für konventionelle
Verdrahtung mit angebogenen Lötösen versehen sein. Die Verwendung von Kippfedern,
Kontaktarmen und Gegenkontakten aus Draht ist an sich bekannt.
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Gegenüber bekannten Ausführungen hat der vorgeschlagene Schalter noch
den Vorteil, daß jeder Umschalter aus getrennten Kontaktpaaren besteht, wodurch
sich eine vielseitigere Verwendungsmöglichkeit ergibt.
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Die Erfindung und deren Einzelheiten werden an Hand der Zeichnung
für ein Ausführungsbeispiel im vergrößerten Maßstab näher erläutert.
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F i g. 1 stellt einen Schnitt durch die Mittelachse des kompletten
Schalters, F i g. 2 eine Draufsicht des geöffneten Schalters ohne Oberteil und F
i g. 3 eine Gehäusehälfte mit den eingespritzten Drahtfeder-Kontaktarmen dar; F
i g. 4 zeigt eine lose Kippfeder in entspanntem Zustand.
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Der Schalter besteht aus den beiden bis auf die Zapfen und Bohrungen
spiegelbildlich gleichen, im wesentlichen rechteckigen Gehäusehälften 1 und 2, die
auf dem Boden mit größeren Aussparungen 3 zur Durchführung der Reglerwelle versehen
sind. Die Oberkanten zweier gegenüberliegender Seitenwände sind mit einer durchgehenden
Aussparung 4 bzw. einer viertelkreisförmigen Ausnehmung 5 versehen, durch welche
beim Zusammenfügen der beiden Hälften eine seitliche Öffnung des Gehäuses und an
der gegenüberliegenden Seite eine Hohlkehle für die Lagerung der Isolierstoffwippe
6 gebildet werden. Diese ist auf der der Lagerfläche gegenüberliegenden Seite mit
einer Hohlkehle versehen, in welche die Kippfeder 7 eingreift. Bei dieser in der
F i g. 4 gesondert dargestellten Feder schließen sich an einem mittleren, geraden
Teil die Schenkel 9 und 9' an, die gekreuzt und mit den Biegungen 10 und
10' versehen sind, die in den kurzen, zum mittleren Teil 8 senkrechten Enden
11 und 11' auslaufen. Das aus der Wippe 6 und der Kippfeder 7 gebildete Schnappsystem
läßt sich sehr leicht in den Schalter einsetzen. Hierzu werden die beiden Gehäusehälften
unter leichter Neigung so zusammengefügt, daß die Ausnehmungen 5 aneinanderliegen
und an der Gegenseite ein Spalt offenbleibt. Durch diesen wird die Wippe eingelegt
und dann die Kippfeder mit einem zangenartigen Werkzeug, das mit entsprechend angepaßten
Backen die Enden 11, 11' festhält, in den Schalter eingeführt und gegen die Hohlkehle
der Wippe so weit gedrückt; daß die Biegungen 10, 10'
hinter der Gehäusewand
einrasten. Die Enden werden dann von der Zange freigegeben und die Gehäusehälften
dicht aneinandergelegt. Die Gehäusehälfte 2 ist mit den Zapfen 12, 12' versehen,
die beim Zusammenfügen in die mit einer Erweiterung versehenen Bohrungen 13, 13'
der Hälfte 1 eingreifen. Zum Verschließen des Schalters werden die in die Erweiterungen
hineinragenden Zapfen thermoplastisch verformt. Diese beiden Vorgänge, welche die
gesamte Montage des Schalters darstellen, können auch automatisch vorgenommen werden,
so daß sich sehr niedrige Montagekosten ergeben.
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In beiden Schaltergehäusehälften sind in gleicher Anordnung'je vier
aus Silbermanteldraht bestehende, federnde Kontaktarme 14, 14', 15, 15' eingespritzt.
Die Federn 14 und 14' sowie die Federn 15 und 15' sind, wie aus der F i g. 3 ersichtlich,
aus einem Stück gebogen und werden in dieser Form in das Spritzwerkzeug eingelegt.
Nach dem Einspritzen werden die Federn an den strichpunktierten Linien aufgetrennt
und die überflüssigen Stücke entfernt. Während von den Federn 15, 15' nach dem Auftrennen
noch gerade, zum Gehäuseboden etwa parallele Teile stehenbleiben, sind die Kontaktarme
14, 14' U-förmig abgebogen und mit abgewinkelten Enden 16, 16' versehen, die sich
mit den freien Enden der Kontaktarme 15 und 15' kreuzen, jedoch im Ruhezustand einen
kleinen Abstand von diesen besitzen.
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Die Wippe 6, die sich durch die Wirkung der Feder 7 an einem der beiden
Gehäuseböden abstützt, drückt hierbei gleichzeitig die Enden 16 und 16' gegen die
Enden der Kontaktarme 15 und 15', wodurch die Arbeitskontakte 14-15 und 14'-15'
geschlossen werden. In dem eingespritzten Schenkel der Kontaktarme 14 und 14' tritt
hierbei vorwiegend eine Torsion auf, da die Angriffskraft außerhalb der Schenkelachse
liegt. In den Kontaktarmen 15 und 15' entsteht eine geringe Verbiegung (Nacheilung)
die ausreicht, um durch Verschieben der Kontaktzonen aneinander eine Selbstreinigung
derselben zu bewirken. .
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Die Wippe 6 ist mit einer am Ende etwa halbkreisförmigen Ausnehmung
6' versehen, die in die Rille 17 der Welle 18 eingreift. Wird die Welle aus der
in der F i g. 1 dargestellten Lage in Pfeilrichtung verschoben, so springt das Schnappsystem
6 und 7 nach Überwindung der Totpunktlage in die andere Grenzlage um. Das Kontaktpaar
14/15 und 14'/15' der unteren Gehäusehälfte wird geöffnet und das in gleieher
Weise
gebildete, spiegelbildlich liegende Kontaktpaar der oberen Gehäusehälfte geschlossen.
Mit diesem Schalter lassen sich daher jeweils zwei voneinander unabhängige Schaltkreise
schließen und gleichzeitig zwei andere unabhängige Schaltkreise öffnen.
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Die Kontaktarme sind im eingespritzten Bereich abgekröpft, wodurch
sie nicht nur gegen Verdrehung gesichert werden, sondern auch erreicht wird, daß
das Maß a (F i g. 2) 2,5 mm beträgt und daher dem Normabstand für gedruckte Schaltungen
enstpricht. Aus dem gleichen Grund ist für den Abstand b das Maß 5 mm eingehalten.
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Durch die Aussparung des Gehäuses und der Wippe kann der Schalter
in exzentrischer Lage auf eine durchgehende Welle aufgesteckt und dann durch Verschieben
in die zentrische Lage mit der Rille in Eingriff gebracht werden.
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Die Gehäuseabmessungen des Schalters betragen etwa 16 - 18 - 7 mm,
so daß er zum Anbau an Kleindrehwiderstände besonders geeignet ist, an denen er
in üblicher Weise durch Hohlniete oder Laschen befestigt werden kann.