DE2225066A1 - Miniatur - stufendrehschalter - Google Patents

Description

Lothar 'Großer 14. 6. 1971

Miniatur - Stufendrehschalter

Die Erfindung betrifft einen Miniatur-Stufendrehschalter mit senkrecht zur Schalterachse, insbesondere senkrecht zur Leiterebene einer gedruckten oder geätzten Schaltung, angeordneten Eontaktebene. Der erfindungsgemäße Miniatur-Stufendrehschalter ist vorgesehen zur Verwendung in elektronischen Schaltungseinheiten der Betriebs-, Meß-, Steuerungs- und Regelungstechnik und weiterer Anwendungsgebiete der Elektronik·

Das fortgesetzte, auf die Zusammenfassung elektronischer Funktionseinheiten in immer kleineren Volumina gerichtete Bestreben zwingt zur "Entwicklung immer kleinerer Bauelemente. V/ährend bei den rein elektronischen Bauelementen ein erheblicher Eonzentrationsgrad durch die !Fortschritte der Mikroelektronik erzielt worden ist, bereitet die Reduzierung der Abmessungen der zur unmittelbaren Handhabung durch den Menschen vorgesehenen Eontaktbauelemente erhebliche Schwierigkeiten. Infolgedessen wird das Volumen einer durch den Zugriff des Menschen in ihren Parametern variierbaren elektronischen Funktionseinheit weitgehend durch das Volumen der dazu erforderlichen Eontakt— bauelemente bestimmt·

Dieser Problematik tragen auch neuere Entwicklungen auf dem G-ebiet der Stufendrehschalter Rechnung« Es ist ein zur Anwendung in gedruckten Schaltungen vorgesehener Miniatur-MEhrfach-Stufendrehschalter bekannt, der aus schichtweise hintereinander, senkrecht zu einer gemeinsamen Schalterachse angeordneten Einzeldrehschalter besteht und einem für alle Einzeldrehschalter gemeinsamen P_Lastwerk· Die Einzeldrehschalter sind paketartig aneinander geschichtet und durch Spannbolzen zusammengepreßt. Jeder Einzeldrehschalter besteht aus einem Isolierstoffträger in Form einer flachen Platte, die an einer Flachseite eine flache'Mulde für die

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Aufnahme einer drehbewegliehen Kontaktscheibe aufweist. Auf der Zontaktscheibe sind Kontaktbrücken in Form einer gedruckten Schaltung angeordnete Diese Kontaktbrücken verbinden in den einzelnen Schaltstellungen beiderseits der Mulde an einer Flachseite der Platte flach anliegende Kontaktfedern, die mit einem eigentlichen Kontaktarm in den Bereich der Mulde und damit in den Schaltbereich der Kontaktscheibe hineinragen.

Zur Gewährleistung einer ausreichenden Halterung und Kontakt sicherheit weisen diese Kontaktfedern eine relativ komplizierte} aus Lötöse, Lötanschluß, Mittelteil, rechtwinklig abgebogenem Lappen, halbkreisförmig weggebogenem Kontaktarm und Kontaktprägungen bestehende Porm auf· Mit dieser Ausführung sind relativ große Abmessungen verbunden. Eine hinsichtlich des Miniaturisierungsbestrebens günstige Gestaltung eines Drehschalters nach diesem Prinzip bleibt auf die Anordnung nur je einer Kontaktfeder zu beiden Seiten der Mulde, also nur zweier Kontaktfedern je Einzeldrehschalter, beschränkt. Selbst bei einer solchen Schalterausführung nehmen die Kontaktfedern einen unverhältnismäßig großen Kaum im Verhältnis zu den Abmessungen des Einzeldrehschalters ein, und außerdem steht das Gesamtvolumen des Schalters in einem Mißverhältnis zu der geringen Anzahl der realisierbaren Kontaktfunktionen« Außerdem fordert die Gestaltung moderner elektronischer Punktionseinheiten eine gewisse Anpassungsfähigkeit der Drehschalter an die jeweiligen Besonderheiten der gedruckten Schaltung, So ist ee bei gedruckten Schaltungen im allgemeinen möglich und üblich, die Konfiguration der Leiterzüge so auszubilden, daß die Anschlußstellen für die Einzelschalter in einer Fluoht hintereinander angeordnet sind. Damit ist grundsätzlich die Möglichkeit gegeben, diese Einzelschalter durch eine gemeinsame Achse zu betätigen. Es liegt jedoch häufig außerhalb des Bereiches der Möglichkeiten, den Bedarf an Schaltstrecken innerhalb dieser Flucht in einer homogenen Verteilung hinsichtlich der Anzahl sowie des Abstandes voneinander zu orientieren. Vielmehr wird die Anzahl der in einzelnen Zonen dieser Flucht benötigten Schaltstrecken differieren. Im

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Hinblick auf diese Bedingungen besitzt der beschriebene Schalter keinerlei Anpassungsmöglichkeiten.

Es ist ein anderer Drehstufenschalter relativ kleiner Abmessungen bekannt, dessen im Zuge einer gemeinsamen Schalterachse angeordnete Einzelschalter axial verschiebbar sind· Dazu sind diese Einzelschalter auf durchgehenden Bolzen mit axialem Spiel gelagert. Auf diese Weise lassen sich die Einzelschalter in der jeweiligen, durch die Konfiguration der Leiterzüge einer gedruckten Schaltung bestimmten Zone orientiOj"j]i, In der die Schalt strecken erforderlich sind. Jeder dieser Einzelschalter besteht außerdem aus zwei Kontaktebenen, auf denen feststehende Kontakte auf einer Kreisbahn derart angeordnet sindj daß jedem Ebntakt auf der einen Kontaktebene ein Kontakt auf der anderen Kontaktebene gegenübersteht. Zwischen beiden Kontaktebenen ist ein Kontaktbrückenrotor geführt, der mit einer oder mehreren federnden Kontaktbrücken versehen ist und in den einzelnen Schaltstellungen je zwei sich gegenüberstehende Kontakte der Kontaktebenen verbindet. Die Kontakte selbst sind in Form einer gedruckten Schaltung auf den Kontaktebenen angeordnet. Die Kontaktanschlüsse sind am unteren Rand jeder Kontaktebene in Abständen, die dem Eastermaß gedruckter Schaltungen .entsprechen, kammartig herausgeführt. Auf Grund der zahlreichen, auf einer geschlossenen Kreisbahn um den Epntaktbrückenrotor herum angeordneten feststehenden Kontakte stehen in jeder der in der axialen Flucht des gesamten Schalters angeordneten Zonen der Leiterkonfiguration der gedruckten Schaltung häufig viel mehr Schaltstrecken zur Verfügung als benötigt werden. Diese Redundanz führt einerseits dazu, daß die Breite und Höhe dieser Einzelschalter etwa ebensogroß ist wie die der eingangs beschriebenen Schalter mit beiderseits einer Mulde angeordneten Kontaktfedern und andererseits zu einer unwirtschaftlichen Verwendung hochwertiger Kontaktmaterialien, wie beispielsweise Gold. Dennoch ist bei einem solchen Schalter die redundante Kontaktbestückung erforderlich, um in den Zonen des SchaltStreckenbedarfs die erforderlichen Varia- · tionen der Schaltfolge zu ermöglichen. Eine bestimmte

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SChaltfolge zwischen den Einzelschaltern wird bei diesem Schalter dadurch realisiert, daß von der gesamten Anzahl der Kontakte eines Schalters nur eine Gruppe von feststehenden Ebntakten verwendet wird, während von einem anderen Einzelsehalter eine andere, in einem anderen Drehwinkelbereich der Schalterachse angeordneten Gruppe von feststehenden Kontakten benutzt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Miniatur-Stufendrehschalter mit axial verschiebbaren, durch eine gemeinsame Achse schaltbaren Einzelschalter zu schaffen, der wesentlich kleinere Abmessungen als der beschriebene Schalter aufweist und bei Vermeidung einer Redundanz im Aufwand an Kontakten in einfacher Weise Variationen der Schaltfolge ermöglicht· Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe, ausgehend von einem Miniatur-Stufendrehschalter mit im Zuge der Schalterachse hintereinander angeordneten Einzelschaltern, die aus je zwei Kontaktebenen bestehen, auf denen die feststehenden Kontakte angeordnet sind, deren Anschlüsse am unteren Kontaktebenenrand im Bastermaß gedruckter Schaltungen herausgeführt sind, und ferner aus einem zwischen den Kontaktebenen angeordneten Kontaktbrüokenrotor, dessen Kontaktbrücken in den einzelnen Schaltstellungen je zwei sich gegenüberstehende Kontakte verbinden, dadurch gelöst, daß die feststehenden, massiven, gedruckten oder federnden Kontakte auf einem Teil des Kreisbogens um den Drehpunkt eines Kontaktbrückenrotors in der unteren Hälfte der Kontaktebene angeordnet sind und daß der Kontaktbrückenrotor in seinem Zentrum zum formsohlttssigen Durchführen der Schalterachse einen kreuz- oder sternförmigen oder als regelmäßiges Drei-, Vier- oder Vieleck ' ausgebildeten Durchbruch aufweist. In der weiteren Ausbildung der Erfindung sind die Kontaktebenen der Einzelschalter in einem aus einem Stück bestehendem Gehäuse zusammengefaßt. In einer besonders vorteilhaften Ausführung dieser Art verläuft der obere Band jeder der quer zur Schalterachse angeordneten Wände des Gehäuses in der Höhe des Drehpunktes der Schalterachse und umfaßt die Schalteraohse nur teilweise mit einer zur Schalterachse hin offenen, bei-

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spielsweise halbkreisförmigen Aussparung. Das Gehäuse ist nach oben durch eine Kappe abgedeckt, deren quer zur Sohalterachse verlaufende Wände ebenfalls je eine, zur Schalterachse hin geöffnete, beispielsweise halbkreisförmige Aussparung zur Aufnahme der Schalterachse besitzen. Vor dem Aufsetzen der Gehäusekappen kann die Schalterachse mit den aufgereihten Kontaktbrückenrotoren bequem in die Gehäuse der Einzelschalter eingesetzt werden. Zur Festlegung einer gewünschten Schaltfolge werden die Kontaktbrückenrotoren entsprechend der Gestaltung ihres zentralen Durchbruches versetzt aufgereiht. Die Aussparungen in den quer zur Schalterachse verlaufenden Wänden der Gehäusekappen können zusammen mit den Öffnungen in den Wänden des Gehäuses als Lager der Schalterachse verwendet werden. In einigen Fällen ist es zweckmäßig* die Variabilität der Schaltfunktionen durch Verwendung von Kontaktbrückenroteren mit gleichförmigen) aber in unterschiedlicher Winkelstellung angeordneten zentralen Durch.bru.chen zu erhöhen» Zur ÜPixi-· rung der Gehäusekappen nach dem Aufsetzen auf das Gehäuse sind an den Wänden der Kappen eine oder mehrere Erhöhungen, beispielsweise Rastwarzen, angeordnet, die in korrespondierenden Rastbohrungen in der Wand des Schaltergehäuses einrasten oder umgekehrt.

Pur einige Anwendungsfälle ist es zweckmäßig, je zwei Einzelschalter zu einem Schalterblock zu vereinigen. Dazu sind dann die Schaltergehäuse und die Gehäusekappen mit zwei Kammern zu versehen. Die mittleren Kammerwände weisen dann ebensolche Ausnehmungen für die Schalterachse auf, wie die äußeren Wände.

Die erfindungsbedingten Vorteile bestehen in gegenüber dem bekannten Stand der Technik erheblich geringeren Abmessungen des Miniatur^Stufendrehsehalters und in einer Einsparung hochwertiger Edelmetalle durch eine Reduzierung der Anzahl der Kontakte je Einzelschalter, ohne daß die Anpassungsfähigkeit hinsichtlich des SchaltStreckenbedarfs und der Variationsmöglichkeiten der Schaltfolge

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dadurch beeinträchtigt wird. Die abnehmbare Gehäusekappe und die besondere Ausbildung und Anordnung der Schalter— achse in Verbindung mit den in den Kontaktbrüokenrotoren vorgesehenen Durchbrüchen gestatten eine einfache Montage der Schalter und in einfacher Weise die individuelle Yeränderung der Schaltfolge durch den Anwender·

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden· In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

1: eine perspektivische Ansicht der Anordnung zweier Schaltblöcke Fig. 2: einen der Schaltblöcke, bestehend aus

zwei Einzelschaltern im Schnitt II - II

nach Pig» 3
Pig· 3: den Schnitt I - I nach Fig«, 2.

Zwei gleichartig zusammengesetzte Schaltblöcke 1;22 (Fig.1) sind axial frei verschiebbar auf einer Schalterachse 2, die einen kreuzf.örmigen Querschnitt aufweist, angeordnet. Jeder der Schalterblöcke 1j22 besteht aus einem Schaltergehäuse 4 mit zwei Kammern (Fig. 2) und einer ebenfalls mit zwei Kammern versehenen Gehäusekappe 3· In Jeder Kammer ist Je ein Einzelschalter 9;13 (Fig. 2 und 3) angeordnet· Die beiden Einzelschalter 9 j 13 sind gleichartig aufgebaut. Die Schalterachse 2 ist in Ausnehmungen 5;16 gelagert· Die feststehenden Kontakte 6 sind an der unteren Seite der Sohalterblöcke 1;22 herausgeführt.

Der Einzelschalter 9 (Pig· 2 und 3) besteht aus dem Kontakt brückenrot or 10 und aus einer am Kontaktbrüokenrotor befestigten federnden Kontaktbrücke 8 sowie aus feststehenden Eontakten 6. Die feststehenden Kontakte 6 sind an den beiden Stirnseiten des Kontaktbrüokenrotors 10 in Kontaktebenen 7;11 abgeordnet, die durch die Innenseiten der quer zur Schalteraohse 2 verlaufenden Wände 12;18 des Schaltergehäuses 4 und der Gehäusekappe 3 gebildet

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und zwar im unteren Teil dieser Kontakt ebenen 7; und im Kontakfbereich der Kontakt brücke 8. Die Schalter-? achse 2 ist formschlüssig durch einen zentralen, kreuzförmigen Durchbruch 19 des Kontaktbrückenrotors 10 hindurchgeführt· In bestimmten Schaltstellungen der Schalterachse 2 sind je ein Kontakt 6 der Kontaktebene 7 und ein Kontakt 6 der Kontaktebene 11 durch die Kontaktbrücke 8 miteinander verbunden.

Der Einzelschalter 13 unterscheidet sich vom Einzelschalter 9 dadurch, daß sein mit einer Kontaktbrücke 15 bestückter Kontaktbrückenrotor 14 gegenüber dem Kontaktbrückenrotor 10 um 1800 verdreht ist. Dadurch ist die SChaltfolge zwischen den Einzelschaltern 9;13 festgelegt. Die kreuzförmige Ausbildung des Querschnitts der Schalterachse 2 läßt eine Variation der Schaltfolge in Stufen von 90° des Drehwinkels der Sehalterachse 2 zu. Die quer zur Schalterachse verlaufenden Wände 12;17;18 des Schaltergehäuses 4 und der Gehäusekappe 3 weisen halbkreisförmige Aussparungen 5;16 (Pig. 1 und 2) auf, in denen die Schalterachse 2 mit geringem Spiel gelagert ist.

Im montierten Zustand werden die Gehäusekappen 3 durch Einrastung 3e einer an den Seitenwänden angeordneten Kastwarze 21 in je eine an den Seitenwänden des Schaltergehäuses 4 angeordnete Rastbohrung 20 (Pig. 3) in ihrer Lage fixiert.

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Claims (2)

1. Patentansprüche

   Miniatur-Stufendrehschalter mit im Zuge der Schalterachse hintereinander angeordneten, axial verschiebbaren Einzelschaltern, die aus je zwei Eontaktebenen bestehen, auf denen feststehende, starre, federnde oder gedruckte Kontakte angeordnet sind, deren AIT¹ SCHLÜSSE Ali DEIi UIiTEEEIi Kanten der Kontaktebenen mit Abständen zueinander, die beispielsweise dem Eastermaß gedruckter Schaltungen entsprechen, herausgeführt sind, und ferner aus einem zwischen beiden Kontaktebenen angeordneten Kontaktbrückenrotor, duroh dessen Kontaktbrücke oder dessen Kontaktbrücken in den einzelnen Schaltstellungen feststehende Kontakte der beiden Köntaktebenen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die feststehenden Kontakte (6) nur auf einem Teil des Kreisbogens um den Drehpunkt des Kontakt brückenrot or s (10;14) und nur in der unteren Hälfte jeder Kontaktebene (7j1i) angeordnet sind und daß der Kontaktbrückenrotor (1O;14) in seinem Zentrum zum formschlüssigen Durchführen der Schalteraohse (2) einen kreuz- oder sternförmigen oder als regelmäßiges Drei-, Vier- oder Vieleck ausgebildeten Durchbruch (19) aufweist·
2. 2. Miniatur-Stufendrehsohalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelschalter (9J13) aus einem Schaltergehäuse (4) und einer G-ehäusekappe (3) zusammengesetzt sind und daß die quer zur Schalterachse (2) verlaufenden Wände (I2;17j18) des Schaltergehäuses (4) und der Gehäusekappe (3) im Bereich der Schalterachse (2) verlaufende Kanten und die Schalteraohse (2) teilweise umfassende Aussparungen (5;16) aufweisen·

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   3· Miniatur Stufendrehschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Gehäusekappe (3) zum Einrasten in korrespondierende Vertiefungen (20) oder zwischen Erhöhungen an den Wänden des Schaltergehäuses (4) mit entsprechenden Erhöhungen, beispielsweise Rastwarzen (21), bzw· Vertiefungen versehen sind·

   4· Miniatur—Stufendrehschalter nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Einzelschalter (9;13) zu einem Schalterblock (1;22) zusammengefaßt sind·

   5· Miniatur-Stuf endrehs ehalt er nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zentralen Durchbrüche (19) in den Kontaktbrückenrotoren (10;14) unterschiedliche Winkelstellungen aufweisen, beispielsweise um 36 gegeneinander versetzt sind*