DE2336638C2 - Koordinatenschalter - Google Patents

Description

muß dabei nur so groß sein, daß das ent nach Aufhebung der Kontaktgabestelin seine Ruhelage zurückkehrt Dadurch bei bekannten Koordinatenschaltern für je- ^^kalttüed und/oder Koppelglied vorhandene spe-MteM*zugfeder weggelassen werden, was wieder- ^fie Verkleinerung des magnetischen Kreises zu-

Zeichnungen werden r^chfolgend Ausder Erfindung näher erläutert Dabei

P' e.1 eine Kreuzungsstelle in einem Schalterblock mit den zugehörigen Schalt- und Koppelgliedern sowie «« den beiden Kontaktelementen, F i g 2 ein erstes Beispiel von Kontaktelementen und ρ j g. 3 ein weiteres Beispiel von Kontaktelementen. En auaderfönniger Schalterblock 1 aus elektrisch isolierendem Material weist eine der Anzahl KontaktfiahesteHen entsprechende Zahl von rasterartig anfeordneten öffnungen 10 auf, deren Achsen parallel zu den durch die Schmalseiten des Schalterolockes 1 gebadeten Kanten verlaufen. Auf der einen, senkrecht zu den Schmalseiten des Schalterblockes 1 verlaufenden Fläche sind eine erste Gruppe von zueinander parallelen Nuten 11 und eine zweite Gruppe von zueinander oaraUelen,die erste Gruppe Nuten 11 über den Öffnuniren 10 rechtwinklig kreuzenden Nuten 12 vorhanden, fa ieder Nut 11 ist ein Schaltglied 2 und in jeder Nut 12 ein Koppelglied 3 längsverschiebbar gelagert und durch die Seitenwände der Nuten 11.12 seitlich geführt Die Nuten weisen eine gegenüber den Nuten 12 unterschiedliche Tiefe auf, so daß die Schaltglieder 2 eine erste Ebene und die Koppelglieder 3 eine zur ersten Ebene parallele zweite Ebene bilden. Auf der anderen, senkrecht zu den Schmalseiten und parallel zu der mit Nuten 11, 12 versehenen Fläche des Schaltblockes 1 sind Nuten 13 vorhanden, die zu den Nuten 11 bzw. den Nuten 12 parallel verlaufen und sich über den öffnungen 10 rechtwinklig kreuzen. Jede Nut 13 nimmt mit den von ihr berührten öffnungen 10 eine zu einem Kontaktkamm 14 zusammengefaßte, der Anzahl öffnungen 10 entsprechende Zahl von Kontaktelementen 5 auf, so daß in jede öffnung 10 je ein freies Ende eines Kontaktelementes 5 von zwei sich in der öffnung 10 kreuzenden Kontaktkämmen 14 ragt. Jede Nut 13 ist so bemessen, daß der in dieselbe eingesetzte Rücken des Kontaktkammes 14 zwischen den Seitenwänden der Nut 13 festgehalten ist.

In F i g. 2 sind zwei aus federndem Flachband, beispielsweise Neusilber. Federbronze, bestehende Kon- so taktkämme 14 dargestellt. Diese Ausführungsart hat den Vorteil, daß der Kontaktkamm 14 in einem Arbeitsgang aus Flachband gestanzt werden kann.

In F i g. 3 sind zwei aus federnden Drahtstücken, beispielsweise vergoldeter Berilliumbronze oder rostfreier Stahldraht mit Edelmetallkontaktstellen, bestehende Kontaktkämme 14 dargestellt Bei dieser Ausführungsart besteht der Rücken des Kontaktkammes 14 ebenfalls aus Draht oder aus Flachband. Die Kontaktelemente 5 sind auf dem Rücken des Kontaktkammes 14 angelötet oder angeschweißt.

Da sich bei Kontaktkämmen 14 aus Machband die einzelnen Kontaktelemente 5 lediglich senkrecht zum Rücken des Kontaktkammes 14 auslenken lassen, sind die von den Schaltgliedern 2 zu betätigenden Kontaktkämme 14 in den parallel zu den Koppelgliedern 3 verlaufenden Nuten 13 und die von den Koppelghedern zu betätigenden Kontaktkämme 14 in den zu den Schaltgüedern 2 parallelverlaufenden Nuten 13 angeordnet In diesem Falle bestehen die Schaltgheder 2 und die Koppelglieder 3 aus elektrisch isolierendem Material, beispielsweise aus glasfaserverstärktem Epoxydharz.

Im Gegensatz dazu lassen sich Kontaktelemente 5 aus federndem Draht bezüglich des Rückens des Kontaktkammes 14 in beliebiger Richtung auslenken. Solche Kontaktkämme 14 können deshalb auch in der Weise im Schalterblock 1 eingesetzt sein, daß die einen Kontaktkämme 14 parallel zu den sie betätigenden Schaltgliedern 2 und die anderen Kontaktkämme 14 parallel zu den sie betätigeaden Koppelgliedern 3 verlaufend in den entsprechenden Nuten 13 angeordnet sind. In diesem FaUe können die Schaltgüeder 2 und die Koppelglieder 3 auch aus Metall bestehen.

Kontaktkämme 14 aus federndem Draht haben den Vorteil daß sie infolge kleinerer Abmessungen gegenüber den aus Flachband bestehenden Kontaktkämmen 14 geringere Kapazitäten zwischen den Kontaktelementen 5 aufweisen, . Die Schaltglieder 2 und die Koppelglieder 3 enthalten an jeder Kreuzungsstelle 4 eine Ausnehmung 9, durch die die jeweiligen Kontaktelemente 5 mit ihren freien Enden 6 hindurchragen. Diese Ausnehmungen » sind bei den Schaltgliedern 2 im wesentlichen rechteckförmige Ausschnitte, wobei das vom Schaltgued 2 zu betätigende Kontaktelem-nt 5 auf der angenähert senkrecht zur Bewegungsrichtung der Schaltgueder 2 verlaufenden Kante dieses Ausschnittes aufliegt Dieser Ausschnitt ist derartig bemessen, daß das beim Betaugen des Schaltgliedes 2 von demselben ausgelenkte Kontaktelement 5 in den Wirkungsbereich des vom Koppelglied S auszulenkenden Kontaktelementes 5 gebracht und das letztgenannte Kontaktelement 5 bei seiner Auslenkung durch das Koppelglied 3 nicht durch diesen Ausschnitt behindert wird J edes «nWirtaj bereich eines Schaltgliedes 2 befindliche Kontaktelement 5, das nicht in Kontaktgabestellung ist. hegt auf Grund der demselben erteilten Vorspannung an der entsprechenden Auflagestelle (9a) der Ausnehmung des jeweiligen Schaltgliedes 2 auf und druckt dasselbe in Richtung Ruhelage. Die Ausnehmungen 9 der Schaltglieder 2 sind ferner so bemessen, daß der der genannten Auflagestelle (9a) gegenüberliegende und senkrecht zur Bewegungsrichtung des Schaltghedes 2 verlaufende Rand (96) der Ausnehmung 9 das in Kontaktgabestellung befindliche, schaltgliedbetätigte Kontaktelement mit Miner Kontaktstelle 7 gegen die KontttateDe des anderen in Kontaktgabestellung befindlichen, koppelgliedbetätigten Kontaktelementes 5 derselben Kreuzungsstelle 4 drückt.

Die in den Koppelgliedern 3 vorhandenen Ausnehmungen 9 sind entweder senkrecht zur Bewegungsrichtung der Koppelglieder 3 verlaufende, rechteckförmige Einschnitte, durch die die zu betätigenden Kontaktelemente 5 ragen, oder rechteckföm.ge Ausschnitte durch die die koppelbetätigten Kontaktelemente 5 und die schaltgliedbetätigten Kontaktelemente Shnitohragen. Die koppelgliedbetätigten Kontaktelemente^5 liegen in Ruhelage auf dem senkrecht zur Bewegungsrichtung des Koppelgliedes 3 verlaufenden RandI (9a) der Ausnehmung 9 auf und werden beim Verschieben des Koppelgliedes 3 in den Wirkungsbereich des schaltgliedbetätigten Kontaktelementes »Spracht Die in Kontaktgabestellung befindlichen Kontaktele mente 5 werden von den Koppelgliedern 3 nicht berührt

Unabhängig davon, ob die Kontaktelemente 5 aus federndem Draht oder Flachband bestehen, ist das eine Kontäktelement 5 jeder Kreuzungsstelle 4 an seinem freien'"Ende 6 mit einer V-förmigen Kontaktstelle 7 ausgestattet. Ist die V-förmige Kontaktstelle 7 an den schaltgliedbetätigten Köntaktelementen 5 vorhanden, so Veisen die* geöffneten¹ Schenkel 8 der V-förmigen Kontaktstelle 7 in Richtung Ruhelage der Schaltglieder 2; Sind hingegen die koppelgliedbetätigten Kontaktelemente 5 mit einer V-förmigen Kontaktstelle 7 verse- ίο hen, so weisen die geöffneten Schenkel 8 derselben in Richtung Arbeitslage der Schaltglieder 2.

Das andere Kontaktelement 5 jeder Kreuzungsstelle 4 weist eine derartig ausgebildete Kontaktstelle 7 auf, daß diese in Kontaktgabestellung zwischen den Sehenkein 8 der V-förmigen Kontaktstelle 7 des einen Kontaktelementes 5 Platz findet und auf jedem Schenkel 8 an wenigstens einer Stelle aufliegt. Dies kann beispielsweise durch eine zylinderförmige Kontaktstelle 7 erreicht werden, deren Achse senkrecht zu der durch die Schenkel 8 gebildeten Ebene verläuft. Eine solche zylinderförmige Kontaktstelle 7 kann im Falle eines aus federndem Flachband hergestellten Kontaktkammes 14 beispielsweise aus einem auf dem freien Ende 6 des Kxmtaktelementes 5 angelöteten oder angeschweißten Stück Gold- oder Palladiumdraht bestehen oder direkt aus dem Flachband geformt sein. Im Falle eines aus federndem Draht bestehenden Kontaktelementes 5 ist das freie Ende 6 selbst eine zylindrische Kontaktstelle 7. Die Kontaktstellen 7 sind in jedem Fall, sofern sie nicht selbst aus einem üblichen Kontaktmaterial bestehen, mit einem solchen überzogen, beispielsweise vergoldet oder rhodiniert

Zur Aufhebung der Kontaktgabe zwischen den beiden Kontaktelementen 5 einer Kreuzungsstelle 4 wird das entsprechende Schaltglied 2 kurzzeitig in Arbeitslage verschoben. Dadurch wird die zwischen den beiden Schenkeln 8 einer V-förmigen Kontaktstelle 7 gehaltene zyliriiderförmige Kontaktstelle 7 freigegeben, und die beiden Kontaktelemente 5 bewegen sich auf Grund ihrer eigenen Vorspannung in die Ruhelage zurück.

An Stelle von Kontaktkämmen 14 können auch aus federndbm Draht bestehende Kontaktelemente 5 einseitig in einem den Kreuzungsstellen 4 des Schalterblockes 1 entsprechenden Lochraster einer Leiterplatte eingesetzt und verlötet sein.

Der Schalterblock 1 ist zum Schutz gegen Verunreinigung auf den von den öffnungen 10 berührten Seitenflächen mit je einer Deckplatte versehen.

Auf Grund der kleinen Kapazitäten zwischen den Kontaktelementen 5 und des Fehlens von induktiv wirkenden, Schraubenfedern in den Stromdurchflossenen Teilen des Koordinatenschalters kann derselbe mit Vorteil auch zur Durchschaltung von höherfrequenten Strömen, beispielsweise Datenkänälen oder PCM-Kanälen, verwendet werden.

Eine weitere Verkleinerung der zwischen den Kontaktelementen 5 vorhandenen Kapazitäten läßt sich dadurch erreichen, indem die schaltgliedbetätigten Kontaktelemente 5 von der einen Seite in die öffnungen 10 eines entsprechend ausgebildeten Schalterblockes 1 und die koppelgliedbetätigten Kontaktelemente 5 von der entgegengesetzten Seite in die öffnungen 10 dieses Schalterblockes 1 so weit hineinragen, daß eine Kontaktgaibe zwischen den beiden gegeneinandergerichteten Köntaktelementen 5 an deren Kontaktstellen 7 ermöglicht wird. Selbstverständlich bewegen sich in die sem Falle die Schaltglieder 2 und die Koppelglieder 2 in zwei Ebenen, die zwischen den durch die Rücken dei Kontaktkämme 14 gebildeten Ebenen liegen und paral IeI zu denselben verlaufen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Koordinatenschalter mit zwei an jeder Kreuzungsstelie zwischen beweglichen Schaltgüedera und dieselben kreuzenden beweglichen Koppelgliedern zugeordneten federnden Kontaktelementen, bei dem an jeder Kreuzungsstelle das eine Kontaktelement lediglich vom zugehörigen Schaltglied und das andere Kontaktelement lediglich vom zugehörtgen Koppelglied betätigt ist, und an jeder Kreuzungsstelle wenigstens die Schaltglieder eine Ausnehmung mit zwei in der jeweiligen Bewegungsrichtung des Schaltgliedes einander gegenüberliegenden Auflagestellen aufweisen, dadurch ge- kennzeichnet, daß bei den durch jeweils ein Schaitgüed (2) betätigten Kontaktelementen (5), von denen sich wenigstens eines in Kontäktgabestellung befindet, sich jedes der übrigen Kontaktelemente (5) lediglich auf der einen Auflagestelle (9a) der einer Kreuzungstelle zugeordneten Ausnehmung (9) des Schaltgliedes (2) abstützt, um mit der Summe ihrer Federkräfte das Schaltglied (2) in Richtung Ruhelage zu bewegen, und daß sich die diesen einen Auflagestellen (9a) der Schaltglieder (2) gegenüberliegenden Auflagestellen (96) auf den jeweils in Kontaktgabestelhrag befindlichen Kontaktelementen (5) abstützen, um dadurch einen Kontaktdruck zu erzeugen.

2. Koordinatenschalter nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß sich jedes von einem Koppelglied (3) betätigte und nicht in Kontaktgabestellung befindliche Kontaktelement (5) auf der einen Auflagestelle (9a) einer Ausnehmung (9) des zugeordneten Koppelgliedes (3) abstützt und lediglich dadurch dieses Koppelglied (3) in Richtung Ruhelage bewegt

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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Koordinatenschalter mit zwei an jeder Kreuzungsstelle zwischen beweglichen Schaltgliedern und dieselben kreuzenden beweglichen Koppelgliedem zugeordneten federnden Kontaktelementen, bei dem an jeder Kreuzungsstelle das eine Kontaktelement lediglich vom zugehörigen Schaltglied und das andere Kontaktelement lediglich vom zugehörigen Koppelglied betätigt ist, und an jeder Kreuzungsstelle wenigstens die Schaltglieder eine Aus- so nehmung mit zwei in der jeweiligen Bewegungsrichtung des Schaltgliedes einander gegenüberliegenden Auflagestellen aufweisen.

Es sind Koordinatenschalter bekannt, die an jeder Kreuzungsstelle ein festes und ein bewegliches Kontaktelement aufweisen und bei denen die Schaltschienen mit Zug- oder Druckfedern gekoppelt sind, die bei nicht aktiviertem Elektromagnet die Schaltschienen ständig in deren Ruhelage halten. Die Kontaktgabe iwischen den Kontaktelementen einer Kreuzungsstelle erfolgt dabei in der Art, daß zunächst die entsprechende Schaltschiene mittels des Elektromagneten in die Arbeitslage gebracht wird und anschließend die Koppelschiene ein bewegliches Kontaktelement in den Bereich einer Ausnehmung der Schältschiene führt und nach Abschalten des Elektromagneten durch Einwirken der Federkraft die Schaltschiene in ihre Ruhelage zurückgeführt wird. Das feste Kontaktelement, gegen das das bewegliche Kontaktelement dabei angedrückt wird, weist V-förmige Einschnitte auf, in die sich das bewegliche Kontaktteil einfügt, so daß in Richtung der Koppeischiene eine Arretierung des beweglichen Kontaktelemeates gewährleistet ist Die Koppelschiene kann also nach erfolgter Kontaktgabe in ihre Ruhelage zurückkehren und steht anschließend für die Betätigung weiterer ihr zugeordneter beweglicher Kontaktelemente zur Verfügung. Die Schaltschiene dagegen muß durch die Federkraft in ihrer Ruhelage gehalten bleiben, da sonst die Kontaktgabestellung der Kontektelemente nicht aufrechterhalten werden kann. Da die den Schaltschienen zugeordneten Zug- oder Druckfedern sowohl das Verschieben der Schaltschienen als auch das Andrücken der Kontaktstellen aneinander bewirken müssen, ist, insbesondere im Hinblick auf den anzustrebenden großen Kontaktdruck, für eine ausreichend große Dimensionierung der Zug- oder Druckfeder zu sorgen. Da aber die entsprechenden Elektromagnete die Schaltschienen entgegen der Kraft dieser Zug- oder Druckfedern aus deren Ruhelage herausbewegen müssen, bedeutet dies, daß das Magnetsystem trotz Impulsbetrieb der Anordnung entsprechend groß ausgelegt sein muß.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, einen bezüglich der Anzahl verwendeter Konstruktionselemente und der fertigungstechnischen Belange optimal gestalteten Koordinatenschalter zu schaffen, bei dem die Schaitgliieder und Koppelglieder nach erfolgter Kontaktschließung in ihre Ruhelage zurückkehren, ohne daß dadurch die Kontaktgabe zwischen den Kontaktelementen aufgehoben wird. Ebenso soll sich dieser Koordinatenschalter gegenüber bekannten Ausführungen durch wesentlich kleinere Abmessungen, kürzere Schaltzeiten und kleinere bewegte Massen auszeichnen.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß bei den durch jeweils ein Schaltglied betätigten Kontaktelementen, von denen sich wenigstens eines in Kontäktgabestellung befindet, sich jedes der übrigen Kontaktelemente lediglich auf der einen Auflagestelle der einer Kreuzungsstelle zugeordneten Ausnehmung des Schaltgliedes abstützt um mit der Summe ihrer Federkräfte das Schaltglied in Richtung Ruhelage zu bewegen, und daß sich die diesen einen Auflagestellen der Schaltglieder gegenüberliegenden Auflagestellen auf den jeweils in Kontaktgabestellung befindlichen Kontaktelementen abstützen, um dadurch einen Kontaktdruck zu erzeugen.

Als besonders vorteilhaft erweist sich bei dem erfindungsgemäßen Koordinatenschalter, daß jedes Kontaktelement nur in einer einzigen Richtung bewegt werden muß. Dadurch können Reibungsverluste vermieden werfen, wie sie bei Koordinatenschaltern mit einem festen und einem in zwei verschiedenen Richtungen auszulenkenden Kontaktelement immer bei Auslenkung desselben in der zweiten Richtung zwischen Kontaktelement und der dasseltie in erster Richtung auslenkenden Schaltschiene entstehen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der in Kontäktgabestellung zwischen den Kontaktstellen der jeweiligen Kontaktelemente entstehende Kontaktdruck lediglich durch die Summe der Rückzugkräfte aller mit dem entsprechenden Schaltglied in Wirkverbindung befindlichen Kontaktelemente gebildet wird und über diese Schaltglieder auf das von demselben in Kontäktgabestellung ausgelenkte Kontaktelement übertragen wird. Die durch eine Vorspannung jedes Kontaktelementes erreichte