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Die
Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter mit einem in mehrere
Schaltrichtungen bewegbaren Betätigungselement
und mit einer Anzahl den verschiedenen Schaltrichtungen zugeordneten elektrischen
Schaltelementen, dessen Betätigungselement
aus einer neutralen Ruhestellung in Schaltstellungen zu den Schaltelementen
hin kippbar ist und in den Schaltstellungen auf das der jeweiligen Schaltrichtung
zugeordnete Schaltelement schaltend einwirkt.
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Die
DE 2 108 912 beschreibt
beispielsweise einen derartigen elektrischen Schalter mit einem
in mehrere Schaltrichtungen kippbar gelagerten Betätigungselement,
das als mittig gelagerte Taumelplatte ausgebildet ist. Jeder Schaltrichtung
ist je eine Schaltstellung zugeordnet, in der die Taumelplatte schaltend
auf jeweils ein Schaltelement einwirkt. Dabei ist der Schalter so
eingerichtet, dass die Taumelplatte beim Kippen zum Einwirken auf
ein Schaltelement immer in eine der Bewegungsrichtung nächst liegende
Schaltrichtung gelenkt wird. Der Schalter ist dadurch jeweils nur
in eine der vorgesehenen Schaltstellungen zu schalten, so dass die
Taumelplatte nie auf mehr als ein Schaltelement gleichzeitig schaltend einwirken
kann.
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Derartige
Schalter werden zur Eingabe von Schaltfunktionen für ein elektronisches
Gerät durch einen
Benutzer verwendet. Beispielsweise dienen solche digitalen Schalter
mit vier Schaltelementen zum Bewegen einer Markierung, um eines
von mehreren auf einem Display eines Gerätes angezeigten Funktionselementen
auszuwählen
und dessen Ausführung
zu bestätigen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen elektrischen Schalter
in Art eines Mehrfach-Wippschalters vorzuschlagen, bei dem die Anzahl
der Schaltfunktionen die Anzahl der Schaltelemente übersteigt.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen
elektrischen Schalter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind
den Unteransprüchen
zu entnehmen.
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Das
Betätigungselement
des erfindungsgemäßen Schalters
ist aus einer Mittel- oder
neutralen Ruhestellung, in der das Bedienelement auf keines der
Schaltelemente schaltend einwirkt, in Richtung der Schaltelemente
kippbar. Dabei lässt
sich das Betätigungselement
in eine Schaltrichtung hin zu einem Schaltelement kippen und dadurch
ein Schaltelement betätigen.
Wahlweise kann das Betätigungselement
zwischen zwei benachbarte Schaltelemente gekippt werden, so dass
es auf zwei Schaltelemente gleichzeitig schaltend einwirkt. Es ist
auch möglich, das
Betätigungselement
in seinem Zentrum nieder zudrücken,
so dass das Betätigungselement
bei entsprechendem axialen Druck auf alle Schaltelemente gleichzeitig
schaltend einwirkt.
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Die
Erfindung hat den Vorteil, dass sie die Anzahl der Schaltstellungen
gegenüber
der Anzahl der Schaltelemente erhöht. Sie gestattet zudem die Zusammenfassung
von mehreren zueinander in Abhängigkeit
stehenden Schaltvorgängen.
Eine derartiger Schalter benötigt
nicht nur einen geringeren Einbauraum als eine entsprechende Anzahl
von Einzelschaltern oder -tastern, sondern wirkt dabei zusätzlich als
besonderes Designelement für
das Gerät
und kann dessen Ergonomie bezüglich
der Handhabung verbessern. Außerdem
lässt sich
der Schalter zuverlässiger
ohne hinzusehen bedienen als eine entsprechende Anzahl Einzelschalter.
Weiterer Vorteil ist, dass durch die Einsparung von Schaltelementen
die Stückkosten
reduziert sind.
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Vorteilhafterweise
wirkt das Betätigungselement
in Abhängigkeit
von der Schaltrichtung in einer Schaltstellung auf eine unterschiedliche
Anzahl der Schaltelemente schaltend ein. Dabei kann das Betätigungselement
temporär
oder auf Dauer auf die Schaltelemente einwirken und in Abhängigkeit
von deren Ausbildung als Taster oder Schalter einen elektrischen
Stromkreis öffnen
oder schließen.
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Erfolgt
das Kippen des Betätigungselementes
in eine sich zu einem Schaltelement direkt hin erstreckende Schaltrichtung,
so wirkt das Betätigungselement
beim Erreichen der Schaltstellung jeweils nur auf dieses Schaltelement
schaltend ein. Wird eine andere Schaltrichtung gewählt, so
schaltet das Betätigungselement
in Abhängigkeit
von der Anordnung der Schaltelemente mindestens zwei Schaltelemente
gleichzeitig.
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In
einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen elektrischen
Schalters wird eine Schaltstellung des Betätigungselements in einer Auswerteschaltung
ermittelt, die eine von den betätigten Schaltelementen
abhängige
Schaltfunktion bewirkt. Die Auswertschaltung erkennt die betätigten Schaltelemente,
auf die das Betätigungselement
augenblicklich einwirkt, und bewirkt eine davon abhängige, in der
Auswerteschaltung hinterlegte Schaltfunktion. Die Schaltfunktion
kann die Schaltfunktionen der jeweiligen einzelnen Schaltelemente
kombinieren oder eine von den Schaltfunktionen der einzelnen Schaltelemente
abweichende weitere Schaltfunktion sein.
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In
einer Weiterbildung der Erfindung ist das Betätigungselement eine Taumelplatte.
Die Taumelplatte ist flächig
und kann rund oder eckig sein. Sie ist mittig gelagert und um einen
zentralen Lagerpunkt allseitig kippbar. Beim Kippen der Taumelplatte
an einem Außenrand
oder einer Ecke aus der neutralen Ruhestellung in eine Schaltstellung,
bewirkt diese eine der Schaltrichtung zugeordnete Schaltfunktion. Zusätzlich kann
ein zentrales Niederdrücken
der Taumelplatte möglich
sein, um alle Schaltelemente gleichzeitig zu betätigen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Taumelplatte vieleckig und weist eine Anzahl von Ecken auf,
die der Anzahl der Schaltelemente entspricht. Dabei können die
Ecken der Taumelplatte beispielsweise über den Schaltelementen angeordnet
sein, so dass durch Druck auf eine der Ecken der Taumelplatte diese
in eine Schaltrichtung zu dem unter der jeweiligen Ecke liegenden
Schaltelement hin in eine Schaltstellung kippt und das Schaltelement schaltet.
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Auch
bei einem Druck auf einen Rand der Taumelplatte zwischen zwei Ecken
werden die beiden an den Ecken angeordneten Schaltelemente betätigt. Damit
entspricht die Anzahl der Schaltrichtungen der Taumelplatte deren
doppelter Eckenanzahl. So weist beispielsweise eine quadratische
Taumelplatte acht Schaltrichtungen auf und kann mit vier Schaltelementen
acht Schaltfunktionen bewirken. Die eckige Taumelplatte lässt sich
ohne hinzusehen zuverlässig
in die gewünschte
Schaltrichtung kippen.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen elektrischen Schalter;
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2 eine
Seitenansicht des elektrischen Schalters gemäß 1 in einer
Ruhestellung; und
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3 eine
Seitenansicht des elektrischen Schalters gemäß 2 in einer
Schaltstellung.
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1 zeigt
einen erfindungsgemäßen elektrischen
Schalter 1, der in einem nicht dargestellten Gehäuse eines
elektrischen Gerätes
angeordnet ist. Der Schalter 1 weist als Betätigungselement 2 eine dreieckige
Taumelplatte mit Ecken 3 auf, unterhalb denen jeweils eines
von drei Schaltelementen 4 auf einer Trägerplatte 5 angeordnet
ist. Die Taumelplatte 2 ist im Wesentlichen eben ausgebildet
und mittig auf einem Dom 6 der Trägerplatte 5 in alle
Richtungen kippbar gelagert.
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2 zeigt
den Schalter 1 in einer neutralen Ruhestellung. Die Taumelplatte 2 wirkt
auf keines der Schaltelemente 4 schaltend ein. Auf einer
Unterseite 7 der Taumelplatte 2, die der Trägerplatte 5 und
den Schaltelementen 4 zugewandt ist, sind über den Schaltelementen 4 Schaltstößel 8 angeordnet,
die von der Unterseite 7 der Taumelplatte 2 abstehen. Beim
Kippen der Taumelplatte 2 in eine in der 3 dargestellte
Schaltstellung wirkt abhängig
von der Kipprichtung einer der Schaltstößel 8 auf das zugeordnete
Schaltelement 4 ein und schaltet dieses. Hierbei werden
in der Zeichnung nicht näher
dargestellte elektrische Schaltkontakte betätigt, die einen elektrischen
Stromkreis schließen
oder öffnen.
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Das
Kippen der Taumelplatte 2 erfolgt durch Druck auf deren
Oberseite 9, die von außen am Gerät zugänglich ist, an einem von jeweils
drei Druckpunkten 10, 11. Die Druckpunkte 10 sind
an den Ecken der Taumelplatte 2 vorgesehen und liegen den auf
der Unterseite 7 der Taumelplatte angeordneten Schaltstößeln 8 für die Schaltelemente 4 gegenüber. Drei
weitere Druckpunkte 11 liegen zwischen den Ecken 3 in
der Mitte von Seiten 12 auf der Oberseite 9 der
Taumelplatte 2.
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Durch
Druck auf einen der an den Ecken 3 vorgesehenen Druckpunkte 10 kippt
die Taumelplatte 2 in eine Schaltrichtung zu dem jeweils
darunter angeordneten Schaltelement 4. In der zugeordneten Schaltstellung
wirkt der jeweilige Schaltstößel 8 nur auf
das unterhalb der jeweiligen Ecke 3 vorgesehene Schaltelement 4 schaltend
ein. Es besteht die Möglichkeit,
mechanische Elemente anzuordnen, die die Taumelplatte 2 in
jeder niedergedrückten
Stellung halten oder die Taumelplatte 2 beim Loslassen
von der Schaltstellung in die Ruhestellung zurück kippen.
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Durch
Druck auf einen der zwischen den Ecken 3 an den Seiten 12 angeordneten
Druckpunkte 11 kippt die Taumelplatte 2 in eine
Schaltrichtung zwischen zwei benachbarte Schaltelemente 4.
In dieser Schaltstellung betätigen
die zwei den jeweilig benachbarten Schaltelementen 4 zugeordneten
Schaltstößel 8 die
beiden darunter angeordneten Schaltelemente 4 gleichzeitig.
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Der
Dom 6 verhindert ein Niederdrücken der Taumelplatte 2 in
ihrer Mitte und damit eine Betätigung
aller drei Schaltelemente 4 gleichzeitig. Der Dom 6 ist
nicht zwingend erforderlich. Wird er Weggelassen (nicht dargestellt),
ist ein Niederdrücken
der Taumelplatte 2 in ihrer Mitte und damit eine Betätigung aller
drei Schaltelemente 4 gleichzeitig möglich, wodurch sich eine siebte
Schaltstellung ergibt. Allerdings besteht die Gefahr, dass versehentlich
alle drei anstatt zwei Schaltelemente 4 betätigt werden.
Ist die siebte Schaltstellung nicht gewünscht, kann eine Auswerteschaltung
eine Schaltfunktion verhindern, wenn alle drei Schaltelemente 4 gleichzeitig
betätigt werden.
In diesem Fall ist der Dom 6 ebenfalls nicht erforderlich.
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Die
Stellung der Taumelplatte 2 wird durch eine in der Zeichnung
nicht dargestellte Auswerteschaltung permanent analysiert. Erkennt
die Auswerteschaltung, dass die Taumelplatte 2 schaltend
auf mindestens ein Schaltelement 4 einwirkt, so leitet diese
eine von den betätigten
Schaltelementen 4 abhängige,
in der Auswerteschaltung hinterlegte Schaltfunktion ein. Wird dabei
nur ein Schaltelement 4 erkannt, so wird die dem Schaltelement 4 zugewiesene
Schaltfunktion unmittelbar ausgeführt. Werden zwei gleichzeitig
betätigte
Schaltelemente 4 erkannt, so können, in Abhängigkeit
von in der Auswerteschaltung hinterlegten Schaltfunktionen, die
Schaltfunktionen der jeweiligen Schaltelemente 4 miteinander
verknüpft
oder eine andere Schaltfunktion ausgeführt werden.
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Als
Schaltelemente 4 können
alle dem Fachmann bekannten Schaltelemente, beispielsweise Taster
oder Schalter, die als Öffner,
Schließer
oder Wechsler ausgeführt
sind, eingesetzt werden. Es ist auch möglich, dass das Schaltelement 4 von
einer Schaltmatte zusammen mit Kontakten einer Leiterplatte gebildet
wird.