DE19532822A1 - Betriebsartenwahlschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Betriebsartenwahlschalter, insbesondere für eine Herdschaltuhr, mit einem in einem Gehäuse gelagerten, mit einem Drehschaltgriff antreibbaren Rotor, der mittels wenigstens eines Schaltarms je nach Drehstellung einen von mehreren Kontakten betätigt.

Nach dem Stand der Technik arbeiten solche Betriebsartenwahlschalter mit Schleifkontakten, um in verschiedenen Drehstellungen des Schalters unterschiedliche Schaltfunktion auszulösen. Die Schleifkontakte gleiten über Leiterbahnen einer Leiterplatte, die vergoldet sind, um einen geringen Übergangswiderstand zu erreichen. Die Funktionssicherheit des Schalters ist durch Abrieb beeinträchtigt.

Soll bei derartigen Betriebsartenwahlschaltern eine zusätzliche Schaltmöglichkeit zur Verfügung gestellt werden, die nicht durch Drehen, sondern durch Drücken aktiviert wird, dann ist dies nur durch aufwendige Konstruktionen zu erreichen.

Kontakte tragende gummielastische Schaltmatten, bei denen die Kontakte durch einen Schalthub auf Leiterbahnen einer Leiterplatte gedrückt werden, sind bei Drucktastenfeldern bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Betriebsartenwahlschalter der eingangs genannten Art vorzuschlagen, der ohne Schleifkontakte arbeitet.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem Betriebsartenwahlschalter der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Kontakte an einer gummielastischen Schaltmatte mit einem axialen Schalthub gegenüber einer Leiterplatte angeordnet sind, daß jedem Kontakt ein achsparallel versetzbarer Nocken an der den Kontakten abgewandten Seite der Schaltmatte zugeordnet ist, und daß der Schaltarm entsprechend der Drehstellung des Rotors den jeweiligen Nocken zur Betätigung des zugeordneten Kontakts achsparallel niederdrückt.

Dadurch ist erreicht, daß der achsparallele Schalthub der Kontakte durch den Rotor ausgeführt wird. Schleifkontakte erübrigen sich. Der Schaltarm fährt beim Drehen des Rotors auf den jeweils nächsten Nocken und drückt diesen nieder, wodurch der betreffende Kontakt mittels der Schaltmatte in seinem Schalthub bewegt wird. Den vorher niedergedrückten Nocken gibt der Schaltarm frei, wodurch der zugeordnete Kontakt von der gummielastischen Schaltmatte in seine Ruhestellung gebracht wird.

Die Nocken setzen die Drehbewegung des Rotors in eine achsparallele Bewegung zur Betätigung der Kontakte um und entkoppeln den Rotor von der Schaltmatte. Die Schaltmatte und die Kontakte sind somit keiner schleifenden Bewegung ausgesetzt. Es ist damit eine hohe Funktionssicherheit bei einfachem Aufbau des Betriebsartenwahlschalters gewährleistet.

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist der Rotor axial verschieblich und betätigt beim axialen Drücken wenigstens einen weiteren Kontakt der Schaltmatte. Dadurch ist in den Betriebsartenwahlschalter eine weitere Schaltmöglichkeit integriert. Diese kann in jeder Drehstellung des Rotors aktiviert werden. Es muß hierfür außer dem Drehschaltgriff kein weiteres Bedienteil vorgesehen sein. Außerdem ist hierfür auch keine weitere Schaltereinrichtung nötig. Lediglich die ohnehin vorhandene Schaltmatte muß entsprechend zusätzliche Kontakte tragen.

In Weiterbildung der Erfindung drückt der Nocken mit seitlich vom zugeordneten Kontakt beabstandeten Druckstellen auf die Schaltmatte. Für die Ausübung des Schalthubs sind dabei die gummielastischen Eigenschaften der Schaltmatte ausgenutzt. Eine sichere Kontaktierung erfolgt auch bei Toleranzen der Einrichtung. Der Hub des Schaltnockens läßt sich größer auslegen als der Schalthub der Kontakte. Dies ist insbesondere auch im Hinblick auf die genannte, durch Drücken des Rotors schaltbare Zusatzfunktion günstig. Denn der vom Schaltarm auf den zugeordneten Kontakt drückende Nocken behindert damit einen für die Zusatzfunktion nötigen Überhub nicht.

Dieser Überhub wird durch den seitlichen Abstand der Druckstellen auf genommen.

Weitere vorteilhafter Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Betriebsartenwahlschalter im Schnitt und

Fig. 2 eine Ansicht längs der Linie II-II nach Fig. 1.

Ein Betriebsartenwahlschalter weist ein Gehäuse (1) auf, in dem ein Rotor (2) um seine Achse (A) drehbar und längs der Achse (A) verschieblich gelagert ist. Der Rotor (2) ist mittels eines in ihn einsteckbaren Drehschaltgriffes, der nicht näher dargestellt ist, betätigbar.

Das Gehäuse (1) ist auf eine Leiterplatte (3) aufgesetzt und an dieser mittels eines Wellenstücks (4) des Rotors (2) und eines Zentrierbolzens (5) zentriert. Das Wellenstück (4) greift dabei in eine entsprechende Bohrung (6) der Leiterplatte (3) ein. Gleiches gilt für den Zentrierbolzen (5), mit dem das Gehäuse (1) auch axial an der Leiterplatte (3) gehalten ist.

Am Rotor (2) sind zwei Schaltarme (7, 8) ausgebildet. Ein Schaltarm würde genügen. Unten im Gehäuse (1) ist eine gummielastische Schaltmatte (9) angeordnet, welche auf einem zur Achse (A) konzentrischen Kreis mehrere Kontakte trägt, von denen in Fig. 1 die Kontakte (10, 11) gezeigt sind. Außerdem sind an der Schaltmatte (9) näher bei der Achse (A) zwei zusätzliche Kontakte (12, 13) angeordnet. Die Kontakte (10, 11, 12, 13) stehen über entsprechenden Leiterbahnen (14, 15) der Leiterplatte (3).

Zwischen der Schaltmatte (9) und dem Schaltarm (7) ist in dem Gehäuse (1) eine flexible Trennscheibe (16) angeordnet. Die Trennscheibe (16) ist im Gehäuse (1) drehfest. Sie bildet Nocken (17), wobei über jedem der auf dem größeren Kreis liegenden Kontakte (10, 11) ein Nocken (17) steht. In den Fig. 1 und 2 ist der über dem Kontakt (10) stehende Nocken (17) zu sehen.

Jeder Nocken (17) weist in der Bewegungsbahn des Schaltarms (7) liegende Anlaufschrägen (18, 19) auf. Wenigstens ein Nocken (17) ist mit einem radialen Vorsprung (20) versehen, der in einen Schlitz (21) des Gehäuses (1) eingreift, um die Nocken (17) bzw. die Trennscheibe (16) verdrehfest im Gehäuse (1) zu halten.

An jedem der Nocken (17) sind zwei Rippen (22, 23) ausgebildet, die auf der Schaltmatte (9) aufstehen und seitlich vom zugeordneten Kontakt (10) beabstandete Druckstellen bilden. Die Abstände sind in Fig. 2 mit a bezeichnet. Neben den Rippen (22, 23) ist die Wandstärke der Schaltmatte (9) zur Erhöhung der Flexibilität verdünnt (Bereiche 24).

Die Schaltmatte (9) liegt mit ihrer Unterseite weitgehend auf der Leiterplatte (3) auf. Im Bereich der Kontakte (10, 11, 12, 13) bildet sie Erhebungen (25 bzw. 26), die den Schalthub der Kontakte ermöglichen. Die verdünnten Bereiche (24) gehen in die Erhebungen (25) über.

Am Rotor (2) ist ein achsnaher Anschlagrand (27) ausgebildet, an dem die Erhebung (26) der Schaltmatte (9) anliegt. Die Kontakte (12, 13) liegen also axial unter dem Anschlagrand (27).

Die Funktionsweise des beschriebenen Schalters ist im wesentlichen folgende:
Wird der Rotor (2) um die Achse (A) gedreht, dann trifft sein Schaltarm (7) mit einer an ihm ausgebildeten Schräge (28) je nach Drehrichtung auf die Anlaufschräge (18 oder 19) eines Nockens (17). Der Nocken (17) wird dadurch achsparallel nach unten geschoben, wobei seine Rippen (22, 23) auf die Erhebung (25) der Schaltmatte (9) wirken. Der betreffende Kontakt (10) wird dadurch auf die ihm zugeordneten Leiterbahnen gedrückt. Durch diese Kontaktgabe erhält eine an die Leiterbahnen angeschlossene Steuerelektronik, beispielsweise ein Mikroprozessor, ein entsprechendes Signal. Diese Stellung ist in Fig. 1 rechts und in Fig. 2 dargestellt. In der Drehstellung ist der Rotor (2) mittels einer Rastung (29) gesichert.

Die Abstände (a) gewährleisten eine sichere Kontaktgabe. Denn durch die Abstände (a) und die Flexibilität der Schaltmatte (9) kann der Nocken (17) mit einem gewissen Überhub gegenüber dem eigentlichen Schalthub (s) (vgl. Fig. 1) der Kontakte arbeiten.

Für die Einstellung der nächsten Schaltstellung wird der Rotor (2) weitergedreht, was wegen des symmetrischen Aufbaus der Schrägen (28) und der Anlaufschrägen (18, 19) in beiden Drehrichtungen möglich ist. Er verläßt dann den einen Nocken (17) und kommt zum nächsten Nocken (17), wodurch in der beschriebenen Weise der diesem zugeordnete Kontakt betätigt wird. Der zuvor betätigte Kontakt geht infolge der Flexibilität der Schaltmatte (9) bzw. deren Erhebung (25) in seine Ruhestellung zurück.

In jeder Drehschaltstellung kann der Rotor (2) mittels des nicht näher dargestellten Drehschaltgriffes zusätzlich in Richtung (D) gedrückt werden. Sein Anschlagrand (27) wirkt dabei auf die Erhebung (26), wodurch die zusätzlichen Kontakte (12, 13) eine Kontaktgabe bewirken, durch die eine zusätzliche Funktion ausgelöst wird. Bei diesem Drücken des Rotors (2) drückt der Schaltarm (7) auf den Nocken (17), der dem geschlossenen Kontakt (10) zugeordnet ist. Aufgrund der Abstände (a) der Druckstellen von dem Kontakt (10) ist das Drücken in Richtung des Pfeiles (D) möglich. Beim Drücken verformen sich die Bereiche (24) der Erhebung (25) flexibel weiter. Beim Loslassen des Drehschaltgriffes erfolgt die axiale Rückstellung durch die Federelastizität der Erhebung (26) und der Erhebung (25) des jeweils betätigten Kontakts (10).

Der beschriebene Betriebsartenwahlschalter eignet sich beispielsweise für eine Herdschaltuhr mit fünf Drehschaltstellungen, nämlich für Tageszeit, Kochbeginnzeit, Kochdauer, manuelle Einstellung, Kurzzeitwecker. In der betreffenden Drehstellung wird an einer nicht näher dargestellten Anzeige die jeweilige Zeit bzw. Dauer angezeigt. Durch Drücken des Rotors (2), d. h. Kontaktgabe mittels der weiteren Kontakte (13, 14) erhält die Steuerelektronik den Befehl zur Verstellung der jeweiligen Zeit. Zeigt die Anzeige die gewünschte Zeit, dann wird der Rotor (2) losgelassen.

In Fig. 1 ist außer dem Schaltarm (7) der Schaltarm (8) vorgesehen, der am Rotor (2) gegenüber dem Schaltarm (7) versetzt ist. Auch dieser Schaltarm (8) läßt sich zur Betätigung von Nocken verwenden. Dies insbesondere, wenn der Rotor (2) nur um weniger als 360° drehbar ist.

Claims (10)

1. Betriebsartenwahlschalter, insbesondere für eine Herdschaltuhr, mit einem in einem Gehäuse gelagerten, mit einem Drehschaltgriff antreibbaren Rotor, der mittels wenigstens eines Schaltarms je nach Drehstellung einen von mehreren Kontakten betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (10, 11) an einer gummielastischen Schaltmatte (9) mit axialem Schalthub (s) gegenüber einer Leiterplatte (3) angeordnet sind, daß jedem Kontakt (10, 11) ein achsparallel versetzbarer Nocken (17) an der den Kontakten (10, 11) abgewandten Seite der Schaltmatte (9) zugeordnet ist und daß der Schaltarm (7) entsprechend der Drehstellung des Rotors (2) den jeweiligen Nocken (17) zur Betätigung des zugeordneten Kontakts (10, 11) achsparallel niederdrückt.

2. Betriebsartenwahlschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (2) axial verschieblich ist und beim axialen Drücken wenigstens einen weiteren Kontakt (12, 13) der Schaltmatte (9) betätigt.

3. Betriebsartenwahlschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (17) mit seitlich vom zugeordneten Kontakt (10, 11) beabstandeten (a) Druckstellen (22, 23) auf die Schaltmatte (9) drückt.

4. Betriebsartenwahlschalter nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der seitliche Abstand (a) der Druckstellen (22, 23) vom zugeordneten Kontakt (10, 11) an der Schaltmatte (9) so groß bemessen ist, daß er das axiale Drücken des Rotors (2) zur Betätigung des weiteren Kontakts (12, 13) freiläßt.

5. Betriebsartenwahlschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (17) an einer flexiblen Trennscheibe (16) ausgebildet sind, die axial drehfest in dem Gehäuse (1) angeordnet ist.

6. Betriebsartenwahlschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (17) und/oder der Schaltarm (7) Anlaufschrägen (18, 19; 28) für das Niederdrücken der Kontakte (10, 11) aufweist.

7. Betriebsartenwahlschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Nocken (17) jeweils zwei Rippen (22, 23) als Druckstellen ausgebildet sind, die auf einer Erhebung (25) der Schaltmatte (9) an derer dem Kontakt (10, 11) abgewandten Seite seitlich beabstandet neben dem zugeordneten Kontakt (10, 11) aufstehen.

8. Betriebsartenwahlschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (2) einen achsnahen Anschlagrand (27) aufweist, der an der Schaltmatte (9) gegenüber dem weiteren Kontakt (13, 14) anliegt.

9. Betriebsartenwahlschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Kontakte (13, 14) an einer Erhebung (26) der Schaltmatte (9) angeordnet sind.

10. Betriebsartenwahlschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wellenstück (4) des Rotors (2) durch die Schaltmatte (9) in eine Bohrung (6) der Leiterplatte (3) ragt.