DE2400751C3

DE2400751C3 - Elektrischer Drehschalter mit einem Isolierstoffrotor zur federnden Aufnahme mindestens einer starren Kontaktbrücke

Info

Publication number: DE2400751C3
Application number: DE19742400751
Authority: DE
Inventors: Herbert 8500 Nuernberg Wittmann
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1974-01-08
Filing date: 1974-01-08
Publication date: 1978-12-21
Also published as: DE2400751B2; DE2400751A1; FR2257136B1; DE7400507U; FR2257136A1

Description

30

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Drehschalter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiger Drehschalter ist durch d: · DE-AS 11 58 148 « bekannt.

Der in dieser Auslegeschrift beschriebene Drehschalter weist einen Rotor auf, der eine U-förmige Kontaktbrücke trägt, bei der am U-Steg die Kontaktflächen angeordnet sind und deren U-Schenkel zur w Halterung im Rotor und Federbegrenzung dienen. Hierzu sind die U-Schenkel der Kontaktbrücke in je zwei federnd aufgespreizte und an ihren Enden mit Widerhaken versehene Zungen aufgeteilt, mit denen die Kontaktbrücke in Schlitzen des Rotors unter Mitwirkung einer am Rotor angebrachten Feder gelagert ist. Das Einsetzen der Kontaktbrücke erfolgt in einfacher Weise durch Eindrücken in die Schlitze des Rotors. Die federnden Zungen der U-Schenkel der Kontaktbrücke spreizen sich nach dem Durchstecken wieder auf und verhindern mit ihren Widerhaken das Herausfallen aus dem Rotor. Die Widerhaken an den Zungen sind so angebracht, daß unter der Mitwirkung einer Schraubenfeder eine begrenzte axiale Bewegung der Kontaktbrücke im Rotor möglich ist. Dadurch werden « Unebenheiten zwischen den Kontaktteilen des Stators und Rotors ausgeglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Drehschalter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so auszubilden, daß einfache, starre «> Kontakibrücken, die ohne Aufwand herstellbar sind, verwendet werden können.

Die Aufgabe wird durch eine Ausbildung entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. h->

Die Anforderungen an die Elastizität werden dadurch auf das Material des Isolierstoffrotors übertragen, die die heute bekannten Kunststoffe gut erfüllen können.

Da die Kontaktbrücke selbst keine Federeigenschaften mehr aufweisen muß, läßt sie sich einfach durch Ausstanzen, also ohne zusätzlichen Biegevorgang, aus einem geeigneten Kontaktmaterial herstellen. Durch die Verwendung einer derartig flachen Kontaktbrücke wird zugleich ein raumsparender Aufbau des Drehsehalters erzielt

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Für die Anordnung des Federstreifens ergeben sich grundsätzlich zwei Möglichkeiten. Der Federstreifen kann an beiden Enden mit dem Isolierstoffrotor verbunden sein, so daß die Federwirkung im mittleren Bereich des Federstreifens ausgeübt wird. Zum anderen kann der Federstreifen nur an einem Ende mit dem isolierstoffrotor fest verbunden sein, so daß der Federstreifen am anderen Ende freitragend ist. Diese Ausführungsform bietet gegenüber der anderen bessere Federeigenschaften des Federstreifens bei gleichem Material und gleicher Streifendicke.

Damit das Einführen der Kontaktbrücke mit ihren Widerhaken in die zugeordnete Ausnehmung oder öffnung des Isolierstoffrotors erleichtert wird, weist der Federstreifen auf seiner Einsteckseite eine nach innen abfallende Schräge auf.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 im Schnitt längs eines Durchmessers einen Isolierstoffrotor als Teil des Drehschalters gemäß der ■Erfindung;

F i g. 2 diesen Rotor in Draufsicht;

Fig.3 im Schnitt längs eines Durchnessers einen weiteren Isolierstoffrotor als Teil des Drehschalters gemäß der Erfindung;

F i g. 4 diesen Rotor in Draufsicht;

Fig.5 und 6 in Draufsicht zwei verschiedene Kontaktbrücken für die aus den F i g. 1 bis 4 ersichtlichen Rotoren;

F i g. 7 und 8 einen Rotorteil in Schnitt und Draufsicht mit einem senkrecht den Schlitz für die Kontaktbrücke nach F i g. 5 kreuzenden Federstreifen;

F i g. 9 und 10 ein Rotorteil in Schnitt und Draufsicht mit zwei in dem Schlitz für die Kontaktbrücke nach Fig.5 in Einsetzrichtung nachgiebig liegenden Federstreifen;

Fig. 11 und 12 einen Rotorteil in Schnitt und Draufsicht mit zwei zweiseitig befestigten und durchbiegbaren, den Schlitz für die Kontaktbrücke nach F i g. 5 kreuzenden F-ederstreifen;

Fig. 13 und 14 einen Rotorteil in Schnitt und Draufsicht mit fester Anlage und einem seitlich schwenkbaren senkrecht kreuzenden Federstreifen entsprechend Fig.8 mit einer Kontaktbrücke nach Fig.5;

Fig. 15 und 16 einen Rotorteil in Schnitt und Draufsicht mit einem federnden Mantelteil für eine Kontaktbrücke nach F i g. 6.

Für die gleichen oder entsprechenden Einzelteile werden die gleichen Bezugszeichen verwendet.

Der Isolierstoffrotor 10 ist mit allen seinen Einrichtungen aus Kunststoff im Spritzgieß- oder Spritzpreßverfahren hergestellt. Dieser Isolierstoffrotor ist Bauteil eines nicht gezeigten elektrischen Drehschalters, dessen feststehende Kontaktteile beispielsweise in Form eines gedruckten Kontaktringes und gedruckter Kontaktlamellen auf einer Isolierplatte, dem Stator, angeordnet sind und dessen als Kontaktbrücke ausgebildete bewegbare Kontaktteile mittels des Rotors bewegt

werden, der um eine zur Isolierplatte senkrechte Achse drehbar ist Stator und Rotor müssen so einander zugeordnet sein, daß ein einwandfreier Kontakt zwischen Kontaktring und Kontaktlamellen über die Kontaktbrücke zustandekommt,

Aus der Fig.5 ist ein Ausführungsbeispiel für eine flache, starre und U-förmige Kontaktbrücke 80 ersichtlich, das für den erfindungsgemäßen Aufbau: Rotor — Kontaktbrücke geeignet ist. Die U-Schenkel 81, 82 dieser Brücke sind an ihren freien Enden mit Widerhaken 83 versehen. Das Mittelstück der U-förmigen Kontaktbrücke 80, der U-Steg 85, dient auf seiner äußeren Seite als Kontaktfläche 86. Die Kontaktbrücke 80 besitzt ferner auf der inneren Seite des U-Steges 85 eine Erhebung 87, die zur Führung einer am Rotor 10 sich abstützenden Schraubenfeder 100 dient, wie dies die Fig.7, 9, 11 und 13 zeigen. Diese Schraubenfeder drückt die eingesetzte Kontaktbrücke 80 in Richtung auf den Kontaktring und die Kontaktlamellen, die auf dem benachbarten Stator angebracht sind. Die Widerhaken 83 verhindern nicht nur das Herausfallen der Kontaktbrücke 80 aus dem Rotor 10, sond'-rn dienen auch als Begrenzung der axialen Bewegung unter Mitwirkung der Schraubenfeder 100.

Die aus Fig.6 ersichtliche Kontaktbrücke 90 ist in ähnlicher Weise flach und starr aufgebaut. Jedoch weist diese Kontaktbrücke neben dem Mittelstück 95 ein weiteres Mittelstück 98 auf, das die beiden Schenkel 91, 92 verbindet. Dieses Mittelstück besitzt auf seiner Innenseite gleichfalls eine punktförmige Erhebung 99 -io zur Führung der Schraubenfeder 100. Das zweite Mittelstück 98 ist über die beiden Schenkel 91, 92 zu jeweils einem Widerhaken 93 verlängert. Als Kontaktfläche 96 dient die außen liegende Seite des Mittelstükkes 95. Die Kontaktbrücke 90 hat gegenüber der Kontaktbrücke 80 den Vorteil der größeren Stabilität und der besseren Führung der Schraubenfeder 100. Ferner weist die Kontaktbrücke 90 den Vorteil auf, daß sie zusammen mit der zugeordneten Schraubenfeder 100 als vermontierte Baueinheit in den Rotor 70 eingesetzt werden kann. Damit ergibt sich der weitere Vorteil, daß die Kontaktbrücke 90 gegenüber der Kontaktbrücke 80 in wesentlich kleineren Abmessungen herstellbar ist. Beide Kontaktbrücken 80, 90 sind völlig starr ausgeführt und können in einem Arbeitsgang aus einem bandförmigen Material ausgestanzt werden. Beide Kontaktbrücken 80, 90 bieten die Möglichkeit, einen genügend kleinen und dabei doch kontaktsicheren Drehschalter aufbauen zu können. Als Kontaktwerkstoff für die Kontakterücken 80, 90 kommt z. B. Hartgoid oder Hartsilber in Frage. Die Kontaktflächen 86, % seilten eine Schichtdicke von etwa 10 μπι Hartgold oder Hartsilber aufweisen.

Das Einsetzen der Kontaktbrücke 80, 90 erfolgt in einfacher Weise durch Eindrücken in schlitzförmige Öffnungen 21 bzw. Ausnehmungen 11 des betreffenden Rotors 10. Jeder Schlitz 11, 21 weist in seinem mittleren Bereich eine axial gerichtete, zylindrische Bohrung 12 zur Aufnahme der den Kontaktdruck bewirkenden Schraubenfeder 100 auf. Die Schraubenfeder 100 kann ω sich somit einerseits auf dem Boden 16 der schlitzförmigen öffnung 21 bzw. der zylinderförmigen Ausnehmung 12 und andererseits an dem Mittelstück 85, 95 der Kontaktbrücke 80,90 abstützen.

Bei den aus den Fig. 3 und 4 sowie 15 und 16 μ ersichtlichen Ausführungsbeispielen erstreckt sich der Schlitz 21 zur Aufnahm; der Kontaktbrücke 90 auf der gesamten Länge von der einen Oberfläche zur anderen Oberfläche des Rotors 10 im Unterschied zu den übrigen Ausführungsbeispielen, bei denen im mittleren Bereich des Schlitzes der Boden 16 stehen bleibt, während der Boden 17 von der zylinderförmigen Ausnehmung 22 herrührt.

Zur Abstützung der Kontaktbrücken 80, 90 und Begrenzung des Federweges sind an die schlitzförmige Ausnehmung 11 oder öffnung 21 grenzende Abstützflächen 18 vorgesehen. An je zwei dieser Abstützflächen kommt die Kontaktbrücke 80,90 mit ihren Widerhaken 83, 84 bzw. 93, 94 im eingesetzten Zustand zum Anschlag. Jeweils mindestens eine der Abstützflächen 18 ist durch einen mit dem Rotor 10 einstückig hergestellten Federstreifen 13, 23 gebildet, der beim Einsetzen der starren Kontaktbrücke 80, 90 in die schlitzförmige Ausnehmung oder öffnung 11, 21 sich nach außen verbiegt und nach Durchdringung der öffnung in seine Ruhelage zurückfedert Auf diese Weise kann sich der dem Federstreifen 13, 23 benachbarte Widerhaken 83, 93 der Kontaktbrücke 80, 90 an der der Einsteckseite abgewandten Fläche des Federstreifens zur Begrenzung des iederweges und Halterung der Kontaktbrücke abstützen.

Anzahl, Anordnung und Form der benötigten Federstreifen 13, 23 richten sich nach dem Bedarf einer mehr oder weniger raumsparenden Ausführungsform oder einer mehr oder weniger leichten Montagemöglichkeit.

Bei den aus den Fig. 1, 2, 7, 3, 9, 10, 11 und 12 ersichtlichen Ausführungsbeispielen sind zur Bildung der Abstützflächen 18 grundsätzlich je zwei Federstreifen 13 vorgesehen, die sich in paralleler Anordnung gegenüberliegen und die schlitzförmige Ausnehmung 11 zur Aufnahme der Kontaktbrücke 80 etwa senkrecht kreuzen. Verläuft die zur Aufnahme der Kontaktbrücke 80, 90 dienende schlitzförmige Ausnehmung 11 oder öffnung 21 wie bei allen Ausführungsbeispielen in radialer Richtung, so erstrecken sich die zugeordneten Federstreifen 13, 23 üblicherweise in tangentialer Richtung.

!m Ausführungsbeispiel nach den F i g. 11 und 12 sind die beiden Federstreifen 13 an ihren beiden Enden mit dem Rotor 10 fest verbunden, so daß beim Einsetzen der starren Kontaktbrücke 80 in die schlitzförmige Ausnehmung 11 sich beide Federstreifen im mittleren Bereich nach außen verbiegen, wie dies in Fig. 11 mit gestrichelten Linien gekennzeichnet ist, und nach Durchdringung der Ausnehmung in ihre Ruhelage zurückfedern. Eine verbesserte Federwirkung wird bei den übrigen Ausführungsbeispielen dadurch erreicht, daß der Federstrei/en 13,23 an einem Ende freitragend ausgebildet ist.

Um das Einführen der Kontaktbrücke 80, 90 in die schlitzförmige Ausnehmung 11 zu erleichtern, weist mindestens ein Ferierstreifen 13 auf seine Einsteckseite eine nach innen abfallende Schräge 14 auf. Diese Schrägen können unmittelbar an der Einsteckseite oder wie in den Fig.3, 4, 15 und 16 im Innenraum der schlitzförmigen Öffnung 21 oder Ausnehmung angeordnet sein, wenn dies aufgrund der besonderen Gestaltung der Kontaktbrücke 90 als vorteilhafter erscheint. Ist zur Bildung der Abstützflächen 18 für die Widerhaken 83 bzw. 93 nur ein Federstreifen 23 vorgesehen und ist die zweite Abstützfläche durch eine Schulter 28 in der schlitzförmigen öt/nung 21 bzw. Ausnehmung gebildet, so kann auch dort an der Einsteckseite eine Schräge 14 zur Erleichterung des Einführens der Kontaktbrücke 90 angebracht sein.

Bei allen Ausführungsbeispielen sind die Abstüt/flächen 18 und Schultern 28 für die Widerhaken 83 bzw. 93 der Kontaktbrücke 80, 90 gegenüber der benachbarten Oberfläche 15 des Isolierstoffrotors IO mindestens so weit zurückgesetzt, daß die Widerhaken stets unterhalb ^r> dieser Oberfläche liegen. Auf diese Weise ist eine geringere Kraft zur Federaufspreizung erforderlich, womit ein leichteres Einstecken der Kontaktbrücke 80, 90 ermöglicht wird, da der Abstand zwischen Einstecköffnung des Isolierstoffrotors 10 und jeweiliger m Abstützfläche 18 gegenüber der Dicke des Rotors verkürzt ist. Zugleich ist durch diese Maßnahme gewährleistet, daß die Kontaktbrücke 80, 90 von äußeren Kräften unbeeinflußt bleibt, die auf die Oberfläche 15 wirken. Grundsätzlich bestehen zwei ;> Möglichkeiten, den Abstand /wischen Einsteckseite und Abstiit/flächen 18 gegenüber der Dicke des Rotors 10 zu verkürzen. Die erste Möglichkeit besteht dann. J ie Federstrcifen 13 entsprechend niedrig /u wählen. Die gleicht- Wirkung wird erzielt, wenn der Fcderstreifen 23 jn ■Ulf seiner der Einsteckseite abgewandten Seite eine Ausnehmung 2β erhält, auf deren Roden '.ich der Widerhaken 83 b/w. 93 der Kontaktbrücke 80. 90 abstützen kann (F ι g. i. ^l< und 1 5). Ist in diesen Fallen nur ein } eders'reifen 23 /ur Bildung einer Abstützfläche 18 ί vorhanden, so wird die /weite Abstm/i'läche durch die bore;; erwähnte Schulter 28 in der schlitzförmigen Öffnung 21 gebildet. Bei entsprechender Wahl der Abmessungen für die Ausnehmungen 26 läßt sich eine verbesserte Führung der Kontaktbrücke 80, 90 in axialer Richtung erzielen.

Eine besonders raumsparende Ausführungsforni kann dadurch erhalten werden, daß der Federstreifen 23 durch einen etwa in tangentiiilcr Richtung in geringem Abstand von der Mantelfläche 27 des Rotors 20 verlaufenden Schlitz 21 gebildet wird, so daß die äußere Begrenzungswand des Federstreifens Γ^ηι! der Mantelflache des Rotors ist (I ig. 4). /ur Bildung eines an einem Fnde frei tragenden l'ederslrcifens 23 und damit /ur Verbesserung seiner I ederwirkung ist ein /weiter Schiit/ 29 vorgesehen, der sich von einem linde des anderen Schlilz.es 21 nach außen erstreckt. Auf diese Weise kann sich der Federstreifen 23 beim Einstecken der Kontaktbrücke 90 nach außen in den freien Raum ver^u;"een. Andernfalls ist eine ges<.···.;.:; ie öffnung 19 oder Ausnehmung 49 vorgesehen, die '."in den Abmessungen der Widerhaken 83 angepaßtes Maß Vt I edersprei/..' ■ zuläßt. Die /weite Abstüt/fläche für die Widerhaken 93 der Kontaktbrücke 90 wird aus Gründen de Raumersparnis i" vorteilhafter Weise durch ein- Schulter 28 in der schlitzförmigen Öffnung 21 gebildet, womit die Anordnung einer gesonderten Ölfnung 19 oder Ausnehmung für einen Federstreifen

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrischer Drehschalter mit einem Isolierstoffrotor zur federnden Aufnahme mindestens einer Kontaktbrücke, die jeweils in einer Ausnehmung oder öffnung des Rotors eingesetzt sind und sich mit Widerhaken an einer Anschlagfläche am Rotor abstützen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücke (80, 90) als starres Flachteil ausgebildet ist und der Rotor (10) einen in einem Schlitz (11) liegenden, einstückig mit dem Rotor (10) hergestellten Federstreifen (13, 23) hat, der beim Einsetzen der Kontaktbrücke (80, 90) seitlich nachgibt und zurückfedert, damit der den Federstreifen (13,23) benachbarte Widerhaken (83,93) sich an der der Einsteckseite abgewandten Fläche (18) des Federstreifens (13,23) abstützen kann.

2. Elektrischer Drehschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federstreifen (23) an einem Ende freitragend ausgebildet ist

3. Elektrischer Drehschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Federstreifen (13, 23) auf der Einsteckseite eine nach innen abfallende Schräge (14) aufweist.

4. Elektrischer Drehschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Federstreifen (23) durch einen Teil der Mantelfläche (27) des Rotors (10) gebildet ist.