DE1465536B2 - Programmschalter insbesondere fuer schaltanordnungen von gedruckten praezisionsschaltungen der elektrischen mess technik wie z b rechenschaltungen in messbruecken od dgl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Programmschalter, insbesondere für Schaltanordnungen von gedruckten Präzisionsschaltungen der elektrischen Meßtechnik, wie z. B. Rcchenschaltungen in Meßbrücken, Regeleinrichtungen, Analogrechnern od. dgl.

Es sind Programmschalter bekannt (USA.-Patentschrift 3 072 756), bei denen Schalträder mit einer Benummerung verwendet werden, welche die Stellung von Kontaktfedern gegenüber Platinen mit aufgesetzten Kontaktbahnen bestimmen. Bei derartigen Schaltern müssen die elektrischen Schaltelemente gegen Staub, Feuchtigkeit, Stöße, Erschütterungen und mechanische Verformungen geschützt werden, wenn sie für die elektronische Meßtechnik, und zwar besonders für Rechenschaltungen in Meßbrücken od. ä. Verwendung finden sollen, in denen Meßströme von wenigen μΑ bzw. Meßspannungen von wenigen ,«V auftreten. Kriechströme verursachen infolge Feuchtigkeit, Kontaktwiderstände infolge von Verschmutzung, Widerstandsänderungen infolge mechanischer Dehnungen der Kontaktleiter und Stöße und Erschütterungen Meßfehler in der Größenordnung der Meßströme und machen daher Messungen in elektrischen Schaltungen illusorisch.

Die bekannten Programmschalter sind in ihrer Grundkonzeption in offener Bauweise ausgeführt, bieten also keinen Schutz gegen Schmutz, Staub und Feuchtigkeit. Die Platinen sind fest eingebaut und infolgedessen mechanischen Dehnungen unterworfen. Pro Schalter kann jeweils maximal eine Platine eingesetzt werden, die jeweils nur von einer Seite her kontaktiert werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige Programmschalter unempfindlich gegen die zuvor erwähnten Einflüsse zu machen, in einem Programmschaltergehäuse ohne merkliche Vergrößerung "möglichst viele Schaltebenen (Platinen) stoß- und dehnungsfrei unterzubringen und die diesen gegenüber operierenden Kontaktfederpaare unabhängig von der Indikatorradbewegung anzuordnen. Die Erfindung besteht daher darin, daß die elektrischen Schaltelemente gegenüber den mechanischen Bedienungselementen vollständig abgekapselt in einer besonderen Kammer staub- und wasserdicht untergebracht sind, wogegen die mechanischen Bedienungselemente in einer anderen Kammer untergebracht sein können und beide Kammern in der Weise in einem Stück hergestellt sind, daß ihre Innenräume durch eine gemeinsame Zwischenwand voneinander getrennt sind, wobei die Platinen der elektrischen Schaltelemente stoß- und spannungsfrei, z. B. mit Hilfe von Gummipuffern, in ihrer Kammer aufgehängt sind und diese Kammern durch einen besonderen, gegebenenfalls mit Steck- oder Klemmleisten bestückten Deckel verschließbar sind und die Kontaktfederpaare unabhängig vom Indikatorrad fungieren und gegenüber diesem versetzbar sind.

Es ist zwar aus der USA.-Patentschrift 2 750 550 bekanntgeworden. Schalterteile in einer Kammer unterzubringen, mit einem Antrieb von außen, jedoch handelt es sich dabei um die getrennte Anordnung verschiedener mechanischer Teile des Schalters in verschiedenen Gehäusen, und zwar besonders in Verbindung mit Starkstromschaltern, bei denen die obengenannten Erscheinungen keinen Einfluß haben. Dieses trifft auch für die Anordnung nach der deutschen Auslegeschrift 1 087 224 zu.

Die Unterbringung der mechanischen und der elektrischen Schalterelemente in verschiedenen Kammern macht eine mechanische Kupplung zwischen diesen Teilen erforderlich. Es ist bekannt, Schalterteile, die zusammenwirken sollen, mittels Vielkant- bzw. Vielzahnprofilen zusammenzustecken, wobei sie jeweils

um ein Vielfaches des Teilungswinkels des Vielkant- bzw. Vielzahnprofils gegeneinander versetzt werden können. Diese Maßnahme wird bei dem Gegenstand der Erfindung mit Vorteil dazu verwendet, die Stellung der Kontaktfederpaare auf die Erfordernisse einer Rechen- bzw. Meß- und Regelschaltung einzustellen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist zwischen einer dem Indikatorrad gegenüberliegenden Wand des Gehäuses ein Anschlag vorgesehen, der mit Anschlagstiften zusammenwirkt, die in Löcher des Schaltrades eingesetzt werden können, welche in einem dem Schaltschritt des Vielkants entsprechenden Abstand angeordnet sind.

Besondere Bedeutung muß der Erfindung zuerkannt werden, daß eine Platine beidseitig durch getrennte Kontaktfederpaare kontaktiert werden kann und daß in einem Schalter bis zu zwei Platinen untergebracht werden können, so daß bis zu vier Ebenen pro Schalter verfügbar sind. Ferner, daß gegenüber einer Ebene mehrere Kontaktfederpaare fungieren können und daß alle Kontaktfederpaare in ihren Schaltstellungen auch gegenüber dem Indikatorrad verschieden einstellbar sind. Daher können durch einen Schaltschritt eine Vielzahl von Befehlen erteilt, eine Vielzahl von Rechenkombinationen oder Codewandlungen usw. ermöglicht werden.

Nach der Erfindung kann eine Vielzahl von Schaltern auch koaxial nebeneinander in Gruppen angeordnet sein, wobei diese Schalter mit je einem besonderen Schaltrad unabhängig voneinander bedient werden können. Es können aber auch solche Schalter zu einem Paketschalter zusammengesetzt sein, indem auf alle Schalter ein gemeinsamer Antrieb einwirkt, beispielsweise von der Stirnseite her ein auf der gemeinsamen Achse aller Schalter aufgesetzter Drehknopf.

Der Programmschalter nach der Erfindung stellt in sich eine Schaltereinheit dar. Die Schaltereinheiten können einzehn oder in Gruppen zusammengefaßt sein und staubdicht sowie schwallwasserfest verschlossen sein. Die Anwendung besonderer Dichtungsmittel ermöglicht auch eine druckfeste Kapselung. Die Schalterplatinen sind stoß- und biegungsfrei gelagert. Der rückseitige Deckelverschluß kann an der Innenseite mit Federklemmvorrichtungen versehen werden, welche direkt auf die Anschlußfahnen der Platinen fassen, so daß die Verschaltung (Verdrahtung) über Lötösen bzw. Lötstifte od. ä. erfolgen kann. Es ist auch eine Lösung denkbar, die von den Anschlußfahnen der Schalterplatinen abgehende Drahtstifte vorsieht, welche wiederum durch eine Art Rohrniete im Deckelverschluß hindurchgehen und dort verlötet werden.

Sollen mehrere Schaltereinheiten durch ein Schalträdchen unter Fortfall der anderen betätigt werden, so kann dieses auf einfachste Weise mittels eines Kopplungsstiftes geschehen.

Zwecks Vereinfachung einer Programmierung/ Verdrahtung kann der rückseitige Deckelverschluß in gedruckter Schaltung ausgeführt werden.

Die F i g. 1 bis 3 zeigen die Schaltereinheit im einzelnen, hingegen F i g. 5 und 6 eine Mehrfachanordnung der Schaltereinheiten zu einem Dekaden- bzw. Programmschalter. F i g. 7 und 8 zeigen einen Programmschalter, der senkrecht in der Tiefe eines Gerätegehäuses angeordnet ist.

Alle Gehäuseteile eines Dekaden- bzw. Programmschalters bestehen vorzugsweise aus einem gut beständigen Kunststoffpreß- oder -Spritzguß, der gleichzeitig gut isolierende Eigenschaften aufweisen muß. Jede Schaltereinheit ist wie folgt aufgebaut:

Sie besteht aus dem Gehäuse 1, welches durch die Gehäuse-Zwischenwand IA in zwei Kammern aufgeteilt wird, und zwar eine schmale für das Schaltrad 2 mit Mehrkant-²/3-Hohlachse und eine große Kammer für die übrigen Schalterelemente, wie Schalterplatinen 3, Kontaktfederpaare 4, Indikatorrad 6, Distanzringe 10 usw. Diese Anordnung unter Verwendung eines Sichtfensters 8 mit durchsichtigem Fensterverschluß 9 sowie Seitendeckel 11 und 13 gewährleistet, daß kein Staub oder Schwallwasser zu den vorbeschriebenen Schalterelementen vordringen kann, insbesondere nicht, wenn ein einzelner oder mehrere Schaltereinheiten zusammengefaßt und mit den Seitenteilen 21 sowie Seitendeckel 22 und rückseitigem Deckelverschluß 24 versehen werden. Etwa durch den Gehäuseschlitz vom Schaltrad 2 eindringender Staub oder Feuchtigkeit kann von dort aus nicht in die Kammer des Gehäuses 1 eindringen, das die einzelnen Schaltelemente beherbergt, da der Achsenteil des Schaltrades 2, der durch die Gehäusezwischenwand IA führt, mit dieser einen Buchsenpaßsitz bildet.

Für die schock- und spannungsfreie Lagerung der Schalterplatinen 3 und gleichzeitig für die Paßsitzaufnahme des Seitendeckels 11 sowie des Verschlußdeckels 13 sind im Gehäuse 1 Gehäuse-Hohlstifte 12 vorgesehen, ausgebildet als Paßrohr einerseits und Paßloch andererseits, gleichzeitig zum Durchführen von^Gewindestangen zwecks Verschraubung 23. Über diese Gehäuse-Hohlstifte 12 werden Gummipuffer 5 geschoben, zwischen denen die Schalterplatinen 3 entsprechend gelagert sind. Dadurch, daß die Mehrkant-Schaltradachse 2 A einerseits in der Gehäuse-Zwischenwand IA und andererseits in dem Deckelverschluß 11 gelagert ist, wird beim Fortschalten des Schaltrades 2 kein Druck auf die Schalterplatinen 3 ausgeübt. Jede Schaltereinheit kann mit einer oder zwei Schalterplatinen 3 bestückt werden, welche ein- oder doppelseitig bedruckt sein können. Somit können bis zu vier Schaltebenen in einem Schalter untergebracht werden.

Von besonderem Vorteil ist ferner, daß die Kontaktfederpaare 4 ein Mehrkantloch besitzen, konform zu der Mehrkant-Schaltradachse 2 A des Schaltrades 2. Hierdurch kann die gewünschte Schaltstellung der Kontaktfederpaare 4 frei gewählt werden, und es erübrigt sich eine weitere Befestigung derselben. Geeignete Distanzringe 10 (s. F i g. 2) sorgen für den richtigen Abstand. In gleicher Weise wie die Kontaktfederpaare 4 ist auch das Indikatorrad 6 mit einem entsprechenden Mehrkantloch versehen und kann daher der jeweiligen Schaltstellung entsprechend auf die Mehrkant-Schaltradachse 2 A aufgesetzt werden.

Zur schock- und spannungsfreien Lagerung der Schalterplatinen 3 sei noch bemerkt, daß diese von besonderer Wichtigkeit ist, wenn die Platinen mit elektronischen Bauelementen bestückt sind, beispielsweise mit aufgedruckten Widerständen, Transistoren, Dioden u. dgl. m. Bekanntlich ändern solche Bauteile ihre Daten, wenn sie einem Druck, einer Biegung od. dgl. ausgesetzt werden.

Einfach und zweckmäßig ist fernerhin, daß das Schaltrad bzw. die Mitnehmerscheibe 2 entsprechend der Anzahl der Schaltstellungen mit gleich vielen Löchern 2 C versehen ist, wodurch eine beliebige

Wahl von einem oder zwei Anschlägen mittels einsteckbaren Stiften ermöglicht wird, wobei als Anschlag ein Widerlager 2 E an der Gehäusezwischenwand IA als Arretierpunkt dient (s. Fig. 3).

Jede Schaltereinheit (Fig. 1 bis 3) besitzt Paßstifte und Paßlöcher 16 — in gleicher Weise sind auch die Gehäuse-Hohlstifte 12 ausgebildet ■—, wodurch ein exaktes und leichtes Aneinanderfügen der einzelnen Schaltereinheiten und der Seitenteile 21 gewährleistet ist. Zusammengehalten werden komplette Dekaden- bzw. Programmschalterpakete mittels durchgehender Verschraubungen 23 (s. Fig. 5 und 6).

Eine andere Version, die sich zur Anordnung der Schaltereinheiten anbietet, zeigen die F i g. 7 und 8. Hierbei entfallen die Sichtfenster 8 und Gehäuseschlitze für die Schalträder 2, indem letztere kleiner gehalten werden als Mitnehmerscheiben mit daran befindlicher Mehrkant-^-Hohlachse. Dieses kann beispielsweise spritzgußmäßig in der jeweiligen Spritzform gleich vorgesehen werden. Flache Seitenteile 27 bilden den jeweiligen Abschluß eines Programm-

o schalters, welcher an einer Gerätefrontplatte 30 aufgeschraubt, mittels der Kupplungsachse 28 sowie des Schaltknaufs 29 betätigt werden kann. Im übrigen gelten die Merkmale wie zuvor erwähnt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Programmschalter, insbesondere für Schaltanordnungen von gedruckten Präzisionsschaltungen der elektrischen Meßtechnik, wie Rechenschaltungen in Meßbrücken od. dgl., bei denen Schalträder mit markierten Schaltstellungen die Einstellung von Kontaktfedern bewirken, die gegenüber Platinen mit aufgesetzten bzw. aufgedruckten Kontaktbahnen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Schaltelemente (3, 4) [die Kontakt schließenden und Kontakt öffnenden Teile, die Zuleitungen zu diesen und gegebenenfalls auch Teile von gedruckten Schaltungen] gegenüber den mechanischen Bedienungselementen (2) [Schaltrad, Drehknebel, Drehknöpfen, Hebeln, Schaltnocken od. dgl.] vollständig_: abgekapselt in einer besonderen Kammer staub- und wasserdicht untergebracht sind, wogegen die mechanischen Bedienungselemente in einer anderen Kammer angeordnet sind und beide Kammern in der Weise in einem Stück hergestellt sind, daß ihre Innenräume durch eine gemeinsame Zwischenwand (IA) voneinander getrennt sind, wobei die Platinen (3) der elektrischen Schaltelemente stoß- und spannungsfrei z. B. mit Hilfe von Gummipuffern (5) in ihrer Kammer aufgehängt sind und diese Kammer durch einen besonderen, gegebenenfalls mit Steckoder Klemmkontakten bestückten Deckel (24) dicht verschließbar ist und die Kontaktfederpaare (4) unabhängig von einem Indikatorrad (6) fungieren und gegenüber diesem versetzbar sind.

2. Programmschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente (4, 6), die mit denx Schaltrad (2) eingestellt werden sollen, in an sich bekannter Weise mittels Vielkant- bzw. Vielzahnprofilen zusammengesteckt sind, wobei auch das Vielkantprofil auf einer bzw. beiden Seiten des Anzeigerades (6) angeordnet sein kann, je nachdem, ob der Schalter mit einer oder mit zwei Platinen ausgerüstet ist.

3. Programmschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einer dem Schaltrad (2) gegenüberliegenden Wand des Gehäuses (1) ein Anschlag (2 E) vorgesehen ist und in dem Schaltrad (2) in Abständen, die dem Schaltschritt des Vielkants entsprechen, Löcher (2 C) für das beliebige Einsetzen von Anschlagstiften angeordnet sind.

4. Programmschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl solcher Schalter koaxial- nebeneinander in Gruppen angeordnet ist, wobei diese Schalter mit je einem besonderen Schaitrad unabhängig voneinander bedient werden können.

5. Programmschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl solcher Schalter zu einem Paketschalter mit axialem Antrieb von der Stirnseite her zusammengefaßt ist (Fig. 8).