DE1765592B2 - Schaltaggregat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schahaggregat, bei welchem auf einem isolierenden Träger, insbesondere einer Trägerscheibe bzw. -platte. Leiterbahnen, insbesondere konzentrisch angeordnete, kreisförmige Leiterbahnen, angeordnet sind, welche in ihrem Verlauf unterbrechende Teiie aufweisen und gegen welche zugehörige Schleifkontakte federnd anliegen. Derartige Schaltaggrcgaie finden für die verschiedensten Steuer-/u ecke Anwendung, beispielsweise als Stcueraggregate ziii' selbsttätigen Steuerung der zeitlichen Abfolge eines Fimkiionszyklus. Hin Beispiel hierfür ist die Steuerung des durch einen ankommenden telephonischen Anruf ausgelösten Funktionszyklus eines automatischen Teicphonan ruf bean t wort ungsgerä'es.

Bei ilen bekannten Aggregaten dieser Art bestehen die uriierhrechenden Teile der einzelnen Kontaktbah nen aus einem isolierenden Material, und zwar gewöhnlich aus dem Material des isolierenden Trägers der Kontaktbahnen, derart, daß bei der Relativbewegung zwischen der Kontaktbahn und dem Schleifkontakt der federnd an der Kontaktbahn anliegende Kontakt von der Leiterschicht auf das isolierende Material des unterbrechenden Bereichs und sodann wieder von dem isolierenden Material auf die Leiterschicht gleitet. Diese bekannten Anordnungen . haben den Nachteil, daß mit diesem jeweiligen Übertritt der unter Federdruck anliegenden Schleifkontakte vom Leitermaterial auf das isolierende Material der unter brechenden Bereiche ein Abrieb des isolierenden Materials verbunden ist, wobei dieser Abrieb auf die Leiterbahnen übertragen wird, was Unsicherheiten des Schaltens zur Folge hat. Außerdem beeinträchtigt die durch eine Verbindung des Abriebs vom Trägermaterial und Leitermaterial sowie Staub hervorgerufene Schmirgelwirkung die Lebensdauer des Schaltaggregats . erheblich.

Durch die vorliegende Erfindung sollen diese Nachteile der bekannten Anordnungen vermieden werden.

Zu diesem Zweck ist bei einem Schaltaggregat der erwähnten Art gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die unterbrechenden Teile im Zuge der einzelnen Leiterbahnen ihrerseits ebenfalls als Leiterbahnstücke ausgebildet sind, welche vom übrigen Teil der betreffenden Leiterbahn durch einen isolierenden Zwischenraum elektrisch getrennt sind.

Indem gemäß der Erfindung die unterbrechenden Bereiche im Zuge der einzelnen Leiterbahnen nicht aus dem isolierenden Trägermaterial, sondern ihrerseits aus Leiterbahnstücken bestehen, die jedoch elektrisch gegenüber den übrigen Teilen der Kontaktbahn isoliert sind, wird das aufeinanderfolgende Gleiten des Schleifkontakts von den Leiterschichten auf Isoliermaterial und umgekehrt vermieden. Ein Trägermaterialabrieb kann bei der erfindungsgemäßen Ausbildung nicht mehr auftreten; die Genauigkeit der gewünschten Schaltfunktion bleibt während der gesamten Lebensdauer des Aggregats unverändert erhalten, und diese Lebensdauer als solche erhöht sich gegenüber den bekannten Anordnungen wesentlich.

Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die mit den Leiterbahnen zusammenwirkenden Schleifkontakte im Auflagebereich eine solche Formgebung aufweisen, daß sie die isolierenden Zwischenräume bzw. Spalte an den Übergangsstellen zu den die unterbrechenden Bereiche bildenden Leiterbahnstücken ohne Berührung des isolierenden Trägermaterials überbrücken; vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Schleifkontakte als Kontaktdrahtfedern ausgebildet sind, welche an ihren Schleifenden mit einem die Überbrückung der genannten Isolationszwischenräume gewährleistenden Krümmungsradius gebogen sind.

Die Herstellung des Kontaktbahnenaggregats gemäß der Erfindung ist einfach und kann nach den üblichen bekannten Verfahren erfolgen. So kann zweckmäßig vorgesehen sein, daß die den Leiterbahnen mit ihren unterbrechenden Teilen entsprechenden Konfigurationen auf dem isolierenden Träger in Druckschaltungsteehnik hergestellt sind.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die isolierende Trägerunterlage aus einem gegebenenfalls glasfaserverstärkten isolierenden Kunstharzmaterial besteht und daß die

Schleifkontakte aus vorzugsweise wärmegehärtetem Berylüum-Kupfer-Draht hergestellt sind.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

.Fig. 1 in stark schematisierter perspektivischer Ansicht ein Schaltaggregat gemäß der Erfindung mit platten- bzw. scheibenförmigem Kontaktbahnenträger.

Fig.2 eine ebenfalls stark schematisierte Seitenansicht zu Fig. 1,

Fig.3 in Schnittansicht das Lauf- und Ansagewerk eines automatischen Te'ephonanrufbeantwortungsgerätes mit einem den Funktionsablauf des Gerätes steuernden Schaltaggregat gemäß der Erfindung,

Fig.4 in Draufsicht in natürlicher Größe die Kontaktscheibe des erfindungsgemäßen Steueraggregats aus F i g 3,

Fig.5 in natürlicher Größe einen Schnitt durch das Kontaktfedernaggregat des erfindungsgemäßen Schaltaggregats aus F i g. 3.

Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Kontaktbahnscheibe bzw. -platte zur Veranschaulichung des Prinzips der Erfindung. Auf einer Scheibe 1 aus isolierendem Material, beispielsweise HP4 oder einem gegebenenfalls glasfaserverstärkten Epoxyharz, sind an der Oberseite Kontaktbahnen aus leitendem Material aufgebracht, zweckmäßig nach einem der bekannten Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen, beispielsweise einem Lichtdruckverfahren. In F i g. 1 ist der Einfachheit halber nur eine Doppelkontaktbahn 2 dargestellt, mit welcher zwei Kontaktfedern 3 zusammenwirken. Auf dem größten Teil ihres Umfangs ist die Kontaktbuhn 2 in sich zusammenhängend kontinuierlich ausgebildet, derart, daß die nebeneinander angeordneten Kontaktfedern des zusammengehörigen Kontaktfedernpaars 3 durch die Leiterbahn 2 überbrückt sind. In dem durch den Winkel a angedeuteten Umfangsbogenbereich ist die der rechten Kontaktfeder entsprechende Hälfte der Leiterbahn 2 unterbrochen, und zwar durch ein Leiterstück 4, welches von dem übrigen Teil der Leiterbahn 2 durch einen geringfügigen Zwischenraum 5 elektrisch isoliert ist. Im Bereich des Umfangsbogens a, d. h. während der Zeitdauer, während welcher das isolierte Leiterbahnstück 5 gemäß der Drehung der Kontaktscheibe 1 unter den Kontaklfedern 3 vorbeiläuft, sind die beiden Federn des Kontaktfedernpaars somit elektrisch voneinander isoliert, derart, daß über die Kontaktfedern der jeweilige gewünschte Schaltzustand hergestellt wird.

Während bei den herkömmlichen Kontaktbahnscheiben der unterbrechende Teil 4 der Kontaktbahn einfach aus dem isolierendem Trägermaterial 1 der Kontaktscheibe besteht, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß auch dieser unterbrechende Teil aus einem Leiterbahnstück 4 besteht, das jedoch von dem übrigen Teil der Leiterbahn 2 durch den geringfügigen Zwischenraum 5 elektrisch isoliert wird. Durch diese Ausbildung gemäß der Erfindung werden die eingangs geschilderten Nachteile der bekannten Anordnungen vermieden, nämlich der Abrieb des Trägermaterials und die dadurch bewirkten Schaltunsicherheiten und Lebensdauerverkürzung infolge der auftretenden Schmirgelwirkung.

F i g. 2 zeigt eine ebenfalls schematische, der F i g. 1 entsprechende Seitenansicht der Kontaktscheibe in dem den unterbrechenden Teil 4 enthaltenden Bereich. Die Kontaktfedern sind in einer Halterung eingespannt, die

bei 6 angedeutet ist.

Um möglichst viele Kontaktfedern nebeneinander unterbringen zu können, sind diese zweckmäßig nicht als Blattfedern ausgebildet, sondern aus Drahtmaterial hergestellt. Die auf den Leiterbahnen schleifenden Kontaktköpfe können in an sich herkömmlicher Art ausgebildet sein; im gezeigten Ausführungsbeispiel sind keine besonderen Kontaktnippel bzw. -nieten vorgesehen, sondern einfach die Kontaktfedern an ihrem vorderen Ende bei 7 entsprechend gebogen. Dabei muß der Radius des Kontaktkopfes, im gezeigten Ausführungsbeispiel also der Biegungsradius des Federdrahts im Bereich der Auflagestelle der Kontaktfeder auf der Kontaktscheibe, im Verhältnis zu dem Isolationsabstand 5 richtig so gewählt sein, daß beim Überlaufen des Isolationsabstandes die Kontaktfeder praktisch zu jedem Zeitpunkt auf Leitermaterial aufliegt und ein Abrieb von Trägermaterial der Unterlagescheibe 1 zuverlässig vermieden wird.

Der Isolationsabstand 5 in Längsrichtung der Leiterbahn soll zweckmäßig verhältnismäßig klein sein, kann jedoch mit Rücksicht auf Spannungsüberschläge nicht beliebig klein gemacht werden.

Die Kontaktfedern sind vorzugsweise aus gezogenem Beryllium-Kupfer-Draht hergestellt; die Kontaktflächenprägung kann sowohl vor als auch nach der Härtungswärmebehandlung (beispielsweise zwei Stunden bei 370° C) oder in Form von Anschleifen erfolgen.

Im folgenden wird eine praktische Ausführungsform einer Kontaktbahnenscheibe gemäß der Erfindung im Steueraggregat eines Telephonanrufbeantw Ortungsgeräts kurz erläutert.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch das Lauf- und Ansagewerk eines Telephonanrufbeantwortungsgerätes. In dem chassisfesten Gußrahmen 10 sind drei Achsen 11, 12 und 13 eingepreßt. Auf der Achse 11 ist ein Tonteller 14 mit einem Nabenteil 15 gelagert, welcher an seiner Oberseite eine Magnetionfolie 16 trägt, mit welcher eine bei 17 angedeutete Magnettonkopfanordnung zusammenarbeitet. Mit Hilfe dieses Magnettonaggregats kann der Benutzer einen Ansagetext bestimmter Länge aufsprechen, der sodann beim Ankommen eines Anrufs, an den jeweiligen Anrufer vom Gerät automatisch durchgegeben wird.

Auf der Achse 13 ist ein Tellerrad 18 drehbar gelagert, das an seiner Unterseite die Kontaktbahnenscheibe 19 gemäß der Erfindung trägt; mit dieser Kontaktscheibe wirkt ein Kontaktfedernaggregat 20 zusammen, das im gezeigten Ausführungsbeispiel aus 16 nebeneinander in einer Halterung 21 eingespannten Kontaktfedern 22 besteht, welche auf den entsprechenden Kontaktbahnen der Kontaktscheibe 19 schleifen.

Auf der Achse 12 ist ein Stufenzahnrad 23 gelagert, das als Untersetzungsgetriebe den Antrieb des Tellerrads 18 mit der Kontaktscheibe 19 von der Nabe 15 des Tontellers 16 überträgt: die Untersetzung ist dabei so gewählt, daß einem Funktionszyklus des Telephonanrufbeantwortungsgerätes, während welchem der Tonteller 14, 16 eine größere Anzahl von Umdrehungen entsprechend dem Speicherumfang des Tonaufzeichnungsteils ausführt, gerade eine Umdrehung der Kontaktsteuerscheibe 19 des Steueraggregats entspricht. Durch die jeweiligen Schaltzustände der miteinander zusammenwirkenden Gruppen von Kontaktfedern 22 des Steuerkontaktaggregats 20 werden die verschiedenen Funktionen eines durch einen ankommenden Anruf ausgelösten Funktionszyklus selbsttätig gesteuert.

Der Primärantrieb wird durch einen Motor 24 geliefert, dessen Welle 25 mit der großen Scheibe eines Reibraduntersetzungsgetriebes 26 in Eingriff steht, dessen kleine Rolle am Außenumfang des Tontellers 14 anliegt. Das Reibradgetriebe 26 ist an einem Schwenkbügel 27 verschwenkbar gelagert und kann unter der Einwirkung eines Elektromagneten aus einer Ruhestellung, in welcher es außer Eingriff mit der Motorwelle 25 bzw. dem Tonteller 14 steht, in die in Fig. 3 gezeigte Betriebsstellung verschwenkt werden.

Die Kontaktscheibe 19 gemäß der Erfindung ist in Fig.4 in Draufsicht (entsprechend der durch den Pfeil IV in Fig. 3 angedeuteten Blickrichtung) in natürlicher Größe dargestellt. Man erkennt die verschiedenen Kontaktbahnen für die insgesamt sechzehn in Gruppen zusammengehörigen Kontaktfedern.

Die spezielle Ausbildung der Kontaktfcdern ist ii I"ig. 5 in geschnittener Seitenansicht schematiscl dargestellt.

Die Erfindung ist nicht auf einen scheibenförmiger Trager mit kreisförmigen Kontaktbahnen beschränkt ebensogut wäre die Erfindung beispielsweise auf lineare Kontaktbahnen, beispielsweise Kontaktbahnen an Umfang eines walzenförmigen Trägers, anwendbar. Dei für die Erfindung wesentliche Grundgedanke besteh; darin, daß die unterbrechenden Teile in den einzelner Kontaktbahnen nicht einfach aus dem isolierender Material der Träeerunterlagc bestehen, sondern ihrerseits als isolierte Leiterbahnslücke ausgebildet sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schleifkontakt-Schaltaggregat, bei welchem auf einem isolierenden Träger, insbesondere einer Trägerscheibe bzw. -platte, Leiterbahnen, insbesondere konzentrisch angeordnete, kreisförmige Leiterbahnen, angeordnet sind, welche in ihrem Verlauf unterbrechende Teile aufweisen und gegen welche zugehörige Schleifkontakte federnd anliegen, da- ι durch gekennzeichnet, daß die unterbre chenden Teile (4) im Zuge der einzelnen Leiterbahnen (2) ihrerseits ebenfalls als Leiterbahnstücke (4) ausgebildet sind, welche vom übrigen Teil der betreffenden Leiterbahn (2) durch einen isolierenden ι Zwischenraum (5) elektrisch getrennt sind.

2. Schaltaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitei bahnstücke (4) in den unterbrechenden Bereichen der Leiterbahnen die gleiche Höhe (Schichtdicke) wie die Leiterschichten z< in den übrigen Teilen der Leiterbahn aufweisen.

3. Schaltaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Leiterbahnen zusammenwirkenden Schleifkontakte (3, 22) im Auflagebereich (7) eine solche Formgebung aufweisen, daß sie die isolierenden Zwischenräume bzw. Spalte (5) an den Übergangsstellen zu den die unterbrechenden Bereiche bildenden Leiterbahrstücken (4) ohne Berührung des isolierenden Trägermaterials (1) überbrücken. ,,

4. Schaltaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifkontakte als Kontaktdrahtfedern ausgebildet sind, welche an ihren Schleifenden (7) mit einem die Überbrückung der genannten Isolationszwischenräume (5) gewährlei- ;-stenden Krümmungsradius gebogen sind.

5. Schaltaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Leiterbahnen (2) mit ihren unterbrechenden Teilen (4) entsprechenden Konfigurationen auf dem isolie- ,<·. renden Träger (1) in Druckschaltungstechnik hergestellt sind.

fc>. Schaltaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierende Trägerunterlagc aus einem gegebenenfalls _,., glasfaserverstärkten isolierenden Kunstharzmaterial besteht und daß die Schleifkontakte aus wärmegehärtetem Beryllium-Kupfer-Draht hergestellt sind.