DE2313839C3 - Drehschalter mit axialen Rastrillen und überstehenden Brückenkontakten am Rotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehschalter nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ein derartiger Drehschalter ist durch die FR-PS13 98 866 bekannt

Um eine Miniaturisierung von Schaltern zu erzielen,

d.h. Ausführungen, bei denen die festen Kontakte sowohl sehr klein sind als auch in geringem Abstand voneinander stehen, war es notwendig, auf eine Rastung dieser Schalter mitteis ihrer Kontakte zu verzichten,

d. h. auf Ausführungsformen, bei denen die festen und die beweglichen Kontaktorgane ineinandergreifen und dadurch die Schaltstellungen des Schalters definieren.

Es wurde daher bekanntlich vorgeschlagen, die Träger für die festen und die beweglichen Kontakte sehr

präzise auszuführen und die Rastung durch einen

so außerhalb des Schalters liegenden Sperrmechanismus für die Drehachse des Schalters zu erhalten.

Eine derartige Ausführung besitzt einen Nachteil. Es ist praktisch unmöglich, mehrere Schalter mittels derselben Drehachse zu betätigen, da Spiel und unvermeidliche Torsionen einer solchen Drehachse wachen, wenn ihre Länge mit der Zahl der betätigten Schalter zunimmt.

Die Rastung oder die winkelmäßig bestimmte Lage

an einem Ende der Achse kann daher nicht Über die

Achse mit absoluter Genauigkeit auf die am weitesten

von der Sperreinrichtung der Rastung entfernten beweglichen Schalterteile übertragen werden.

Der in der FR-PS 13 98 866 beschriebene Drehschalter weist kein Rastwerk auf und seine Brückenkontakte Ai bestehen aus zwei Blechteilen und einer Zugfeder.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Drehschalter nach dem Oberbegriff des Anspruch 1 so auszubilden, daß im Hinblick auf eine

Miniaturisierung die Integration eines Restwerkes iind einfache Bröckenkontakte möglich sind.

Diese Aufgabe ist durch eine Ausbildung entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst s

Da die Rastung im Drehschalter selbst, unabhängig von den Kontaktorganen, erfolgt, ist eine Betätigung mehrerer Drehschalter durch eine Drehachse mit genauer Kontaktgabe möglich.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

In der Zeichnung ist der Drehschalter nach der Erfindung anhand einer beispielsweise gewählten Ausführungsform schematisch veranschaulicht. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Schalters nach der Erfindung,

F i g. 2 eine Stirnansicht des Schalters nach F i g. 1,

Fig.3 einen vergrößerten Schnitt längs der Linie III-IIIinFig.2,

F-i g. 4 eine Aufsicht auf einen mit zwei Kontaktlamellen versehenen Rotor,

Fi g. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in F i g. 3 zur veranschaulichung der Rastvorrichtung,

F i g. 6 eine perspektivische Darstellung der Anbringung einer Kontaktlamelle in einer Aussparung des Rotors und

F i g. 7 eine perspektivische Darstellung einer Kappe zur Befestigung einer solchen Kontaktlamelle.

Der in den F i g. 1 und 2 dargestellte Drehschalter besteht aus zwei Statorteilen \A und \B, zwischen denen eine Rastvorrichtung 2 eingespannt ist, die im einzelnen in F i g. 5 veranschaulicht ist Diese drei Teile, die durch zwei Zentrierzapfen 3 in ihrer richtigen Lage zueinander gehalten werden, werden durch Gewindebolzen 4 oder durch Nieten oder beliebige andere Befestigungsmittel wie z. B. Klammern zusammengehalten.

Jeder der beiden Statorteile besitzt zwei Reihen von Anschlüssen 5, von denen jeder einem kleinen, in einer radialen Ebene liegenden Kontaktklotz 6 entspricht

Der Rotor 7 trägt gemäß Fig.3, 4 und 6 eine bestimmte Anzahl von in axialer Richtung verlaufenden Kontaktlamellen 8, die eine elektrische Verbindung beispielsweise zwischen zwei Kentaktklötzen 6a und 6b herzustellen ermöglichen, so daß zwischen den entsprechenden Anschlüssen 5a und 56 Strom fließen kann.

Bei der dargestellten Ausführungsform besitzt jeder Statorteil zwölf gleichmäßig verteilte Kontaktklötze 6.

Jede Kontaktlamelle 8 weist gemäß Fig.6 einen mittleren Teil in Form einer länglichen Raute auf und ist so mit zwei seitlichen Schlitzen 9 sowie zwei leitenden Enden 10 versehen, die in Längsrichtung der Kontaktlamelle halbzylindrisch abgerundet sind.

Der Rotor 7 ist ein Gießteil, das annähernd die Form eines Schubkarrenrades hat dessen Felge 11 an ihrem Umfang axial verlaufende, aufeinanderfolgende Ausnehmungen aufweist Die beiden Seitenflächen und die umfänglichen Ränder der Felge 11 liegen in schulterförmige Ausnehmungen 12 in den sich gegenüberliegenden Stirnflächen der Rotorteile IA und 1 £ eo

Der Rotor ist auf diese Weise gleichzeitig axial gelagert und um seine Mittelachse drehbar.

Bei der dargestellten Ausführungsform besitzt der Rotor sechs Rastrillen 13 und sechs vertiefte Aussparungen 14.

Die Rastrillen 13 haben etwa halbzylindrische Form und verlaufen in gegenseitigem Abstand zueinander.

Die Aussparungen 14 besitzen zwei sich gegenüber

liegende Verbreiterungen 15 nach Art eines halben Schwalbenschwanzes und zwei vorspringende Zapfen 16 in der radialen Mittejebene des Rotors (siehe auch Fig.6).

Die Breite der Komtaktlamellen 8 ist gleich der Breite der Aussparungen 14 in deren tiefstem Punkt bzw. Boden. In axialer Richtung werden die Kontaktlamellen 8 durch ihre seitlichen Schlitze 9 in Verbindung mit den Vorsprüngen 16 gehalten; in ihrer Mitte stützen sich die Kontaktlamellen 8 auf einem erhabenen Steg 17 zwischen den Vorsprüngen 16 ab.

Jede Kontaktlamelle ist durch eine aus Kunststoff gegossene Kappe 18 (Fig. 7) gehalten, die an ihren beiden Seitenflächen den Vorsprüngen 16 entsprechende Ausnehmungen 19 und den schwalbenschwanzförmigen Verbreiterungen 15 entsprechende Zähne 20 aufweist

In axialer Richtung ist die Kappe mit ^iner Rastrille 21 versehen, die den Rastrillen 13 des Rotors entspricht und durch einen Mittelschlitz 22 verlängert ist Die Kappe erhält auf diese Weise die notwendige Querelastizität um elastisch in die Aussparung 14 des Rotors einzuschnappen, wodurch die Kontaktlamelle 8 festgelegt wird.

Die der Achse des Rotors zugewandte Fläche der Kappe -st in axialer Richtung konkav, während die Außenfläche in tangentialer Richtung konvex ist und denselben Krümmungsradius besitzt wie die Nabe U des Rotors.

Somit werden die Kontaktlamellen 8 selbst in Ruhelage in einer in Richtung auf die Achse des Rotors gebogenen Stellung gehalten, während jede Kappe die zylindrische Umfangsfläche des Rotors unter Einfügung einer zusätzlichen Rastrille 21 zwischen zwei Rastrillen 13 dieses Rotors wiederherstellt

Der Rotor kann mit einer einzigen Kontaktlamelle 8 versehen sein, was zwölf unterschiedliche Schaltstellungen ermöglicht zwischen denen jeweils ein Winkel von 30° liegt

Der Rotor kann jedoch auch mit zwei einander genau gegenüberliegenden Kontaktlamellen 8 (sechs Schaltstellungen) oder mit drei um jeweils 120° versetzten Kontaktlamellen (vier Schaltstellungen) oder mit vier Kontaktlamellen (drei mögliche Schaltstellungen) oder auch mit sechs jeweils um 60° versetzten Kontaktlamellen versehen sein, wobei im letzteren Fall sämtliche Aussparungen besetzt sind und nur zwei Schaltstellungen möglich sind.

Um die in Fig.5 veranschaulichte Rastung zu erzielen, sind die Aussparungen 14, einerlei ob sie nun eine Kontaktlamelle 8 enthalten oder nicht, mit einer Kappe 18 versehen. Der Rotor besitzt somit an seinem Umfang zwölf gleichartige und winkelmäßig um 30° versetzte Rastrillen 13 oder 21.

Die in F i g. 5 dargestellte Rastvorrichtung 2, die mit diesen Rastrillen zusammenwirkt, ist ein ICunststoffgießteil mit einer Durchtrittsöffnung 25 für den Durchtritt des Rotors, die wie dargestellt an zwei einander gegenüberliegenden Stellen 26 tangential zu diesem Rotor verlaufen kann, um diesen abzustützen oder zu lagern.

Von diesen Auflagestellen gehen vier Zungen 27 aus, von denen jeweils zwei in einander entgegengesetzter Richtung verlaufen und endigen in abgerundeten Köpfen mit einem Durchmesser, der etwas größer als derjenige der Rastrillen 13 oder 21 ist, so daß diese Köpfe infolge der Elastizität der Zungen sich lediglich auf den beiden gegenüberliegenden Kanten jeder

Rastrille abstützen.

Die vier Köpfe sind derart angeordnet, daß sie gleichzeitig in vier Rastrillen des Rotors eingreifen, d. h„ daß jedes Paar einander entgegengesetzt verlaufender Zungen Köpfe trägt, die winkelmäßig um 120" versetzt sind.

Wenn der Rotor sich um einen Schaltschritt dreht, entfernen die vier Zungen sich gleichzeitig in radialer Richtung, bis dann wieder ihre Köpfe in die folgenden Ratsrillen elastisch zurückfedern.

Der Drehwinkel liegt sehr nahe bei dem exakten Winkel von 30°, weil die Lagefehler, die bei einer ein/igen Klinke auftreten wurden, sich für die vier Klinken kompensieren. Darüber hinaus kompensieren sich auch die Auflagereaktionskräfte der Klinken. Darüber hinaus erfährt jede an ihrer Basis durch die Auflage des Rotors gehaltene Zunge nur eine sehr geringe winkelmäßige Verformung, die einerseits durch den Rotor, andererseits durch die Durchtrittsöffnung 25 selbst begrenzt ist, so daß ein Brechen der Zungen nicht zu befürchten ist.

Wenn die Elastizität der Zungen für unzureichend erachtet wird, kann eine Feder zwischen die Durchtrittsöffnung 25 und die Außenfläche jeder Zunge eingeschoben werden.

Diese Feder kann entweder eine in dem freien Raum zwischen der Durchtrittsöffnung 25 und jeder Zunge gleitende Blattfeder oder für jede Zunge ein dünne Drahtfeder sein, die in einem Schlitz in der Öffnung 25 untergebracht ist.

s Um ein einwandfreies Gießen der Zungen zu ermöglichen, besitzt die Gießform einen Einspritzkanal 33, dessen öffnung gegen den lamellenförmigen Teil det Form gerichtet ist, der die Trennung zwischen dei Zunge und der Wand der Durchtrittsöffnung 29 bei M

ίο sicherstellt.

Jede Nabe weist eine axiale öffnung 30 für eine Belätigungsachse 31 auf. Unter Berücksichtigung dessen, daß jeder Drehschalter seine eigene Rastung enthält, die jede seiner Ruhestellungen bestimmt können auf derselben Betätigungsachse die Rotoren mehrerer Drehschalter aufgereiht werden und alle Schalter gleichzeitig betätigt werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß das Spiel zwischen der Achse in der axialen Öffnungen der Nabe oder die Torsion diesel

μ Achse zu einer merkbaren Verschiebung der Schaltstel lungen eines Schalters in bezug auf einen anderen führt.

Der Drehschalter nach der Erfindung ist insbesondere

für das Schalten von Schwachströmen in in gedruckte:

Schaltungstechnik auf Karten mit gegebenem Lochra ster ausgeführten Schaltungen geeignet.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Drehschalter mit einem isolierenden Schalterrotor mit mindestens einem in einer koaxial verlaufenden Ausnehmung angeordneten Brückenkontakt, dessen über die Ausnehmung überstehende Enden elastisch mit Testen, kranzförmig in zwei in bezug auf den Rotor symmetrisch und in einem gewissen axialen Abstand zueinander liegenden Statorteilen angeordneten, festen Kontakten zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalterrotor (7) an seinem Umfang axiale Rillen (21) zum Eingriff von wenigstens zwei diametral einander gegenüberliegenden Klinken einer Rastvorrichtung für die Stellungen des Rotors aufweist, daß jeder Brückenkontakt (8) aus einer einzigen, länglichen Metallamelle besteht, deren mittlerer Teil in der Ausnehmung (14) des Rotors (7) festgelegt ist und daß die Rastvorrichtung aus einer zwischen die beiden Statorteile (IA ^B)eingesetzten, gegossenen Isolierstoffplatte (2) besteht, die eine Durchtrittsöffnung (2S) mit größerem Durchmesser als der Rotoraußendurchmesser besitzt, und daß jede Klinke (27, 28) aus einer mit dem Rand der Durchtrittsöffnung (25) der Platte (2) einstückig gegossenen, elastischen, tangential zum Umfang des Rotors (7) gerichteten Zunge (£7) besteht, die an ihrem Ende einstückig einen mit einer der axialen Rastrillen (13, 21) des Rotors zusammenwirkenden Kopf (28) aufweist

2. Drehschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (7) in der Mitte eine wulstförmige Nabe (11) aufweis! die sich mit ihren Außenrändern in Lagern (12) in den sich gegenüberliegenden Rächen der Statorteile fiA, 1 ty dreht und mit ihrem mittleren Teil mit der Rastvorrichtung zusammenwirkt

3. Drehschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wulstförmige Nabe (U) etwa zylindrisch ausgebildet ist und axiale, getrennte Rastrillen (13,21) aufweist, zwischen denen zylindrische Abschnitte liegen.

4. Drehschalter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Teil der Kontaktlamellen (8) in den Aussparungen (14) des Rotors (7) jeweils durch Kappen (18) festgelegt ist, die die Kontinuität der Umfangsfläche des Rotors (7) wieder herstellen.

5. Drehschalter nach Anspruch 4, dadurch gekenn· zeichnet, daß die Kappen (18) gegossen sind und jede Kappe (18) an ihren beiden Seitenflächen Teile zum Einschnappen in komplementäre Teile der radialen Flächen der Aussparung (14) und einen radialen Schlitz (22) für die hierzu notwendige Elastizität aufweist.

6. Drehschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Schlitz (22) eine Verlängerung der axialen, mit einer Klinke der Rastvorrichtung (2) zusammenarbeitenden Rastrille (21) ist.

7. Drehschalter nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die der Rotorashse zugewandte, auf der Kontaktlamelle (8) aufliegende Fläche der Kappe (18) in axialer Richtung konkav ist, und daß die Kappe (18) die Kontaktlamelle (8) in deren Mitte auf einen Steg (17) des Rotors drückt.

8. Drehschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktlamellen (8) plan sind und an ihren mit den festen Kontaktklötzen zusammenwirkenden Enden halbzylinderförmig ausgebildet sind,

9, Drehschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Teil des Klinkenkopfes

(28) die Form eines Zylinderabschnittes hat, dessen Durchmesser größer als die Breite der Rastrillen ist

10. Drehschalter nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastvorrichtung (2) eine gleiche Zahl von tangential in der einen und der anderen Richtung gerichteten Zungen (27) besitzt

ti. Drehschalter nach einem der Ansprüche 1, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die in entgegengesetzte Richtungen verlaufenden Zungen (27) zu Paaren zusammengefaßt sind und die beiden Ursprünge von zwei Zungen jedes Paares an den Durchmesser der Nabe des Rotors angepaßt sind und dessen Abstützung dienen und daß die in der Rastvorrichtung (2) vorgesehene Durchtrittsöffnung (25) die Zungen in geringem Abstand umschließt

12. Drehschalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jede gegossene

Zunge (27) und den benachbarten Teil der

Durchtrittsöffnung (25) eine Feder eingefügt ist

13. Verfahren zur Herstellung eines Drehschalters nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet daß die Zufuhrkanäle für den Kunststoff in der Gießform für die Rastvorrichtung (2) derart angeordnet werden, daß sie auf einen lamellenförmigen, eine Zunge von der Durchtrittsöffnung (25) für den Rotor in der Rastvorrichtung trennenden Teil der Gießform gerichtet sind.