DE2604466C3 - Elektrischer Schalter mit in Buchsen einlegbaren, feststehenden Kontaktelementen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schalter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem bekannten Schalter dieser Art (FR-PS 21 47 420), der dazu dient, aus einer Gruppe paralleler Leiterbahnen bestimmte Leiterbahnen miteinander zu verbinden, sobald ein Knopf gedruckt wird, befinden sich die Leiterbahnen auf der Oberseite einer Trägerplatte, an der das die Überbrückung bewirkende Schaltelement befestigt ist. Der Schalter enthält kugelförmige Kontaktelemente, die sich in Buchsen einer Führungsplatte des Schaltelementes befinden und beim Betätigen des Schalters von einem Druckstück gegen die Leiterbahnen gedrückt werden. An dem Druckstück befindet sich eine Kontaktfläche, die sämtliche eingesetzten Kontaktelcmente elektrisch miteinander verbindet. Auf diese Weise werden diejenigen Leiter, über denen Kontaktelemente angeordnet sind, über die Kontaktfläche miteinander verbunden. Ein derartiger Schalter, der als Kodierschaltcr bezeichnet werden könnte, kennt nur zwei Schali/.uständc, nämlich »Ein« und »Aus« und führt im Einschaltzustand diejenige Schaltfunklion aus, für die er aufgrund eingesetzter Konlaklclemente programmiert ist. Das Druckstück wird bei Betätigung des Schalters lediglich nach unten gedrückt, ohne daß es sich gegenüber der Trägerplatte verschiebt.

Ferner ist ein Drehmesserschalier bekannt (DE-AS Il 16 770), der einen keramischen Stator aufweist, an dessen Unterseite und an dessen Oberseite sich Kontaktelemente in Form von Kontaktfedern befinden, die in eine Miltclöffnung des Stators radial hineinragen. Einige dieser Kontaktelemente, die länger sind als die übrigen Kontaktelemente, greifen schleifend an einer Kontaktfläche des Rotors an. Die übrigen kürzeren Kontaktelemente kommen in Kontakt mit einem radial nach außen abstehenden Vorsprung des Rotors, wenn dieser Vorsprung sich in einer entsprechenden Drehwinkelstellung befindet. Dadurch kann jedes Konlaktelement der zweiten Gruppe mit dem längeren ersten Kontaktelement verbunden werden. Die programmierte gleichzeitige Verbindung mehrerer zweiter Kontaktelemente mit einem bestimmten ersten Kontaktelement läßt dieser Schalter jedoch nicht zu.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen durch wahlweise positionierbare Kontaktelemente frei programmierbaren Schalter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so auszubilden, daß er als Wählschalter geeignet ist, der zahlreiche Schaltstellungen aufweist und in jeder Schaltstellung eine vorprogrammierbare andere Schaltkombination ausführt.

Diese Aufgabe wird durch eine Ausbildung entspre-

chend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst

Durch Drehen oder Parallel-Verschieben des Druckstücks kann jeder der elektrischen Leiter mit jedem anderen elektrischen Leiter verbunden werden. Derjenige Leiter, der wahlweise mit allen anderen Leitern verbunden werden kann, wird durch geeignete Bestükkung der Buchsen mit Kontaktelementen festgelegt. Auf diese Weise entsteht ein sehr vielseitiger Wählschalter, der hinsichtlich der bei den einzelnen Schalterstellungen durchzuführenden Funktionen frei programmiert werden kann.

Dadurch, daß die Leiter in die Trägerplatte eingebettet sind und sich etwa in deren Mitte befinden, übt die Trägerplatte nicht nur eine Schutzfunktion für die Leiter aus, sondern sie dient auch unmittelbar der Aufnahme der Kontaklelemenle. Dadurch läßt sich ein Wählschalter aus sehr wenig Teilen, die in einfacher Weise zusammenzusetzen sind, herstellen Außerdem bietet sich die Möglichkeit, weitere Schaltfunktionen an der Unterseite vorzusehen bzw. durch zwei synchron betriebene Wählschalter in einem einzigen Bauteil die Schaltungssicherheit zu erhöhen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. ^>

Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die Figuren einige Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert:

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform des Schalters, so

Fig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Längsschnitt durch den Schalter, im wesentlichen entlang der Linie H-II der Fig. 3,

Fig.3 zeigt eine Draufsicht einer Schalleinheit des Schalters nach F i g. 1 in vergrößertem Maßstab, J^r>

Fig.4(a) zeigt die Schaltcinheit der Fig. 3 in Explosionsdarslellung,

Fig. 4(b) zeigt eine Draufsicht der aus einer Metallplatte hergestellten festen Kontaktelemente,

Fig. 5 zeigt in Explosionsdarstellung einen Klinken- i" mechanismus für eine Ausführungsform des Schalters, wobei in der gewählten Darstellung die untersten Teile oben und die oberen Teile unten abgebildet sind,

Fig.6 zeigt einen Längsschnitt ähnlich demjenigen der F i g. 2 durch eine andere Ausführungsform, Ί">

Fig. 7 zeigt eine Draufsicht eines Trägers mit mehreren aufgedruckten festen Kotaktelementen. Der Träger ist in dem Schalter der F i g. 6 enthalten,

Fig.8 zeigt eine in dem Schalter nach Fig.6 enthaltene Schalteinheit in Explosionsdarstellung, ~m

Fig. 9 und 10 zeigen Draufsichten von drehbaren Druckstücken mit unterschiedlichen Anordnungen der bewegbaren Kontaktelemente, die in jedem der in den F i g. 2 und 6 dargestellten Schalter enthalten sind,

Fig. 11 zeigt ein Explosionsbild eines Schalters nach ■» einer weiteren Ausführungsform,

Fig. 12 zeigt einen Längsschnitt durch den Schalter der Fig. 11,

Fig. 13(a) und (b) zeigen unterschiedliche Stellungen des Trägers der bewegbaren Kontakte zur Veranschau- t>o lichung der Wirkungsweise de« Schalters nach Fig. 11,

Fig. 14 zeigt einen Längascnnitt eines Federelementes, das einen der Konlaktelemente bildet, die in den Schaltern nach F i g. 1 bis 5, F i g. 6 bis 8 und F i g. 11 bis 13 verwendbar sind, b^r>

Fig. 15(a) und (b) zeigen unterschiedliche Formen des Federelements nach Fif. 15 und veranschaulichen, wie die bewegbare Kontaktfläche elektrisch mit einem der festen Leiter verbunden wird,

Fig. 16(a) und (b) zeigen zwei Ansichten eines weiteren Federelementes, das das Koniaktelement bildet.

In den Zeichnungen sind jeweils gleiche Teile durchgehend mit denselben Bezugszeichen versehen.

Der in den Fig. 1 bis 5 dargestellte elektrische Schalter kann als Dreh-Wählschalter bezeichnet werden und enthält im wesentlichen eine Schalteinheit SU und einen Klinkenmechanismus DM.

Die Schalteinheit 5L/enthält eine Trägerplatte 10 von z. B. rechteckiger Form, wie sie beispielsweise in F i g. 3 dargestellt ist. Die Trägerplatte 10 besteht aus elektrisch isolierendem Kunststoffmaterial. Sie besitzt ein vollständig durchgehendes Loch 11 sowie zu beiden Seiten einen das Loch 11 mit Abstand umgebenden ringförmigen Flansch 12a und \2b. Beide Flansche 12a und 120 sind koaxial zueinander und koaxial zu dem Loch 11. zusätzlich zu dem Loch 11 ist die Trägerplatte 10 mit mehreren kreisförmigen Reihen aus Buchsen versehen, von denen jede vollständig durch die Dicke der Trägerplatte 10 hindurchgeht. Die Buchsen liegen auf der einen Seite der Trägerplatte 10 rund um das Loch 11 in dem von dem ringförmigen Flansch 12a umschlossenen Bereich und treten auf der anderen Seite der Trägerplatte in den von dem ringförmigen Flansch \2b umschlossenen Bereich aus. Die Buchsen einer Reihe, d. h. einer inneren Reihe, und die Buchsen der anderen Reihe, d. h. einer äußeren Reihe, sind generell mit 13 und 14 bezeichnet. Diese Buchsen 13 und 14 der inneren urd der äußeren Reihe sind so angeordnet, daß der imaginäre Kreis, auf dem die Buchsen der inneren bzw. der äußeren Reihe liegen, koaxial zum Loch 11 und zu den ringförmigen Flanschen 12a und 120 verlaufen, wobei die Buchsen 13 oder 14 einer jeden Reihe in Umfangsrichiung des imaginären Kreises gleiche Abstände voneinander haben, während die Buchsen 13 und 14 der inneren und äußeren Reihen jeweils paarweise auf einem gemeinsamen Radius liegen.

Wie Fig.4(b) am besten zeigt, sind die Leiter 15o, 15p, \5q, 15r. 15s, 15i, 15ü, 15v. \5w, 15x, 15yund 15z in der Praxis als feste Kontaktelemente in die Trägerplatte 10 eingelassen. Bevor jedoch die Leiter 15o bis 15z in die Trägerplatte 10 eingebettet worden sind, werden sie nach bekannten Verfahren, z. B. durch Ausstanzen oder Schneiden, aus einer einzigen Platte aus Metallblech hergestellt. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Leiter 15o bis 15z, so wie sie aus der Metallplatte hergestellt werden, untereinander durch einen Streifen 15a verbunden sind. Der Streifen 15a verbindet die äußeren Enden der Leiter 15obis 15z untereinander und verläuft rechtwinklig zu diesen. Die inneren Enden der Leiter 15obis 15z sind untereinander durch einen Ring 15Zj verbunden, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Durchmesser des Loches 11. Der Streifen 15a und der Ring 15/) werden, nachdem die Leiter ISobis 15z in die, Trägerplatte 10 eingebettet und in noch zu erläuternder Weise fixiert worden sind, durcii Abschneiden entfernt, so daß die Leiter 15o bis 15z separat und voneinander unabhängig werden.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Anzahl der Leiter 15o bis 15z gleich der Anzahl von Buchsen 13 oder 14 einer jeden Reihe ist, während die jeweiligen inneren Enden der Leiter 15o bis 15z radial nach innen zu dem Ring 156 verlaufen. Bei dem gewählten Ausführungsbeispiel liegen die den Enden benachbarten Bereiche der Leiter Seite an Seite nebeneinander, so daß die Anschlüsse zum Verbinden mit externen Leitungen von

außen her von einer der vier Seiten der Trägerplatte 10 her freigelegt werden können. Die elektrischen Verbindungsbereiche werden von den den äußeren Enden der Leiter benachbarten Bereichen gebildet. Bei einer kreisförmigen Trägerplatte 10 können die Leiter 15obis 15zauch radial zum Ring 156angcordnet sein.

Im folgenden wird die Gruppe der Leiter 15o bis 15z zur Erläuterung so, wie sie hergestellt und in Fig.4(b) dargestellt ist, also noch mit dem Streifen 15a und dem Ring 156, die später entfernt werden als Leiterträger 15 bezeichnet.

An den jeweiligen Flächen der Trägerplatte 10 befinden sich jeweils zwei Tragzapfen 16a und 166. Der Tragzapfen 16a eines jeden Paares ist dem ringförmigen Flansch 12a einstückig angeformt und die Tragzapfen 16a liegen, bezogen auf den ringförmigen Flansch 12a einander gegenüber, während die Tragzapfen 166 des anderen Paares dem ringförmigen Flansch 126einstükkig angeformt sind und sich in bezug auf diesen gegenüberliegen.

Der Leiterträger 15 ist in der oben beschriebenen Weise in die Trägerplatte 10 eingelassen. Dies kann leicht nach bekannten Verfahren erfolgen, beispielsweise in Kuriststoff-Gießtechnik. Zu dieser Zeit sind die ringförmigen Flansche 12a und 12/), das Loch 11, die Buchsen 13 und 14 sowie die Tragzapfen 16a und 166 der Trägerplatte 10 ebenfalls einstückig angeformt.

Während der Herstellung der Trägerplatte 10 im Kunststoff-Gießverfahren muß der Leiterträger 15 innerhalb der Gießform in Position gehalten werden, so daß er schließlich etwa auf der Hälfte der Stärke der Trägerplatte 10 liegt, wobei die den jeweiligen inneren Enden der Leiter 15obis 15zbenachbarlen Bereiche mit der inneren und der äußeren Gruppe der Buchsen -13 und 14 fluchten.

Man erkennt leicht, daß jede der Buchsen 13 und 14 der inneren und der äußeren Gruppe nach Beendigung der Herstellung der Trägerplatte 10 mit den eingebetteten Leitern 15o bis 15z in zwei Buchsen 13a und 136 bzw. 14a und 146 unterteilt ist. Die Unterteilung erfolgt durch den jeweiligen Leiter 15obis 15z, der etwa auf der halben Stärke der Trägerplatte 10 verläuft.

Nachdem die Trägerplatte 10 mit dem eingebetteten Leiterträger 15 in der oben beschriebenen Weise hergestellt worden ist, werden der Streifen 15a und der Ring 15ö durch Abschneiden entfernt, so daß die Leiter 15o bis 15z elektrisch voneinander getrennt sind, wie es in gestrichelten Linien in F i g. 3 angedeutet ist.

Alternativ kann die Trägerplatte 10 anstelle der Herstellung zusammen mit dem eingebetteten Leiterträger 15 in Kunststoff-Gießtechnik, wie oben beschrieben, auch hergesieiii werden, indem man auf den Leiterträger 15 oben und unten Schichten auflaminiert und somit ein Sandwich-Bauteil anfertigt. Die oberen und unteren Schichten können von gleicher Konstruktion sein und hinsichtlich ihrer Form und Konstruktion der jeweiligen oberen und unteren Hälfte der dargestellten Trägerplatte 10 entsprechen, die im wesentlichen entlang der Ebene des Leiterträgers 15 geteilt ist. In einem solchen Falle müssen die oberen und unteren Schichten vor dem Einbringen des Leiterträgers 15 zwischen diese Schichten fertiggestellt werden. In jedem Falle ist die Anwendung der Kunststoff-Gießtechnik insoweit vorteilhaft, als die Herstellung der Trägerplatte 10 und die Installation des Leiterträgers 15 gleichzeitig erfolgen kann.

In den von den ringförmigen Flanschen 12a und 126 umschlossenen Bereichen sind drehbare Scheiben 17 und 18 auf der Trägerplatte 10 montiert. Die Scheiben 17 und 18 tragen die bewegbaren Kontaktflächen 19 bzw. 20 in einer Weise, die nachfolgend noch näher erläutert wird.

Wie man am besten aus Fig.4(a) ersieht, haben die Scheiben 17 und 18 jeweils Löcher 17a und 18a, deren Form und Größe noch beschrieben wird. Der Außendurchmesser einer jeden Scheibe 17 und 18 ist gleich oder etwas kleiner als der Innendurchmesser des

ίο zugehörigen ringförmigen Flansches 12aoder 126.

Die bewegbaren Kontaktflächen 19 und 20 sind von gleicher Konstruktion und bestehen jeweils aus einem kreisförmigen leitfähigen Bereich 19a oder 20a und einer leitfähigen Zunge 19/) oder 206, die von dem leitfähigen Bereich 19a radial nach außen absteht. Jede der bewegbaren Kontaktflächen 19 und 20 ist an einer Seite der entsprechenden Scheibe 17 oder 18 beispielsweise in gedruckter Schaltungstechnik oder durch Vakuumplattierung oder Vakuum-Aufdampfung von Metall angebracht. Alternativ kann die bewegbare Kontaktfläche 19 oder 20 mit einem Kleber an der Scheibe befestigt sein.

Diese Scheiben 17 und 18 werden innerhalb der zugehörigen ringförmigen Flansche 12a und 126 in eine Trägerplatte 10 durch eine Befestigungshülse 21, deren Konstruktion nachfolgend unter Bezugnahme auf die F i g. 2, 3 und 4(a) erläutert wird, festgehalten. Wie man am besten aus Fig.4(a) ersieht, ist ein Ende der Befestigungshülse 21 einer radial nach außen ragenden

w Stützplatte 21a einstückig angeformt, und das andere Ende besitzt einen einstückig angeformten radial nach außen weisenden ringförmigen Flansch, der in zwei durch einen Spalt 2\d unterteilte Flanschbereiche 216 und 21c unterteilt ist. Der Spalt 21c/erstreckt sich von dem einen Ende der Befestigungshülse bis in die Nähe der Stützplatte 21a. Die Befestigungshülse 21 hat einen solchen Querschnitt, daß sie beim Einsetzen in die Traglöcher 17a und 18a der Scheiben 17 und 18 drehfest mit diesen verbunden wird, so daß alle Teile 17, 18 und

•w 21 gemeinsam gedreht werden können.

Wenn die Scheiben 17 und 18 innerhalb des zugehörigen ringförmigen Flansches 12a und 126 auf der Trägerplatte 10 positioniert werden sollen, besteht der erste Schritt darin, die Befestigungshülse 21 durch

-H eines der Löcher 17a und 18a hindurchzustecken, während die Flanschbereiche 216 und 21c durch Aufbringung einer externen Spannkraft radial nach innen gedrückt werden, so daß die Teile 216 und 21c durch das Loch 17a bzw. 18a hindurchgesteckt werden

5" können. Danach wird die Befestigungshülse 21. während die Flanschteile 216 und 21c immer noch radial nach innen gedrückt gehalten werden, durch das Loch ί! der Trägerplatte hindurchgeschoben und anschließend durch das andere der Löcher 176und 186. Man erkennt, daß die Flanschteile 216 und 21c durch ihre Eigenelastizität in ihre in Fig. 2 dargestellte Ausgangsposition zurückkehren, wenn die äußere Kraft, mit der sie zusammengedrückt wurden, beendet wird. Dabei spannen sie die beiden Scheiben 17 und 18 und die

to Trägerplatte 10 zwischen der Stützplatte 21a und den Flanschteilen 216 und 21czusammen.

Vor der Montage der Scheiben 17 und 18 auf der Trägerplatte 10 müssen Kontaktelemente, die generell mit 22 bezeichnet sind, in einigen der Buchsen 13a und

t>5 14a oder der Buchsen 136 und 146 untergebracht werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erkennt man am besten aus Fig. 3, daß zwölf Kontaktelemente 22 vorhanden sind. Nur in einigen

Buchsen 13a und 13i>sind Kontaklelemenle angeordnet. Im einzelnen ist eines der Kontaktelemente 22 in einer Buchse 13a der inneren Reihe untergebracht, während die anderen Kontaktelemcnte 22 jeweils innerhalb der Buchsen 14a der äußeren Reihe untergebracht sind, mit Ausnahme derjenigen Buchse 14a der äußeren Reihe, die auf demselben Radius liegt wie die das Konlaktelement enthaltende Buchse 13a der inneren Reihe.

In der Praxis hängt die Anzahl der Kontaktelemente 22 und die Auswahl der Buchsen, in die die Kontaklelemente eingesetzt werden, von der Form eines oder beider bewegbarer Kontaktflächen 19 und 20 ab. Diese Form wird wiederum von der gewünschten Schaltcharaktcristik des elektrischen Schalters bestimmt.

Unter der Annahme, daG zwölf Kontaktelernente in die Buchsen 13a der inneren Reihe und auch in die Buchsen 14a der äußeren Reihe in der in Fig. 3 dargestellten Weise eingesetzt werden, und daß mindestens eine der bewegbaren Kontaktflächen 19 und 20 auf der den zwölf Kontaktelementen 22 jeweils zugeordneten Scheibe 17 und 18, d.h. die bewegbare Koniaktfläche 19 die in F i g. 4(a) dargestellte Form hat, erkennt man, daß die Schaltcharakteristik des fertigen Schalters so ist, daß der Leiter 15g selektiv mit jedem der übrigen Leiter 15o. 15p, 15r, 15s, 15i, 15u, 15k 15w, 15*. \5y und 15z über die bewegbare Kontaktfläche 19 verbunden werden kann. Mit welchen der genannten Leiter der Leiter 15c/ verbunden wird, hängt von der Position der leitenden Zunge 19Zj in bezug auf die übrigen Leiter 15o, 15p und 15r bis 15z ab. Das eine Kontaktelement in der inneren Reihe steht bei jeder Drehstellung des Schalters mit dem Ring 20a in Verbindung, während stets nur ein einziges Kontakteiement der äußeren Reihe mit der Zunge 20Zj in Verbindung steht.

Die in der oben beschriebenen Weise konstruierte Schalteinheit SU ist mit dem Klinkenmechanismus DM gekoppelt, der dafür sorgt, daß wenigstens die leitfähige Zunge 19Z) der bewegbaren Kontaktfläche 19 exact auf ao jedem der übrigen Leiter 15o. I5p und 15r bis 15z positionierl ist.

Wie man am besten aus den Fig. 1 bis 5 ersieht, enthält der Klinken- oder Rastmechanismus DM eine Basisplatte 23 mit einem durchgehenden Loch 23a, und ein fest an der Grundplatte 23 angebrachtes Gehäuse. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden mindestens zwei Vorspränge 23Zj, die an entgegengesetzten Enden der Basisplatte 23 angebracht sind, umgebogen, nachdem sie durch Schlitze in Ansätzen 24a des Gehäuses 24 hindurchgesteckt worden sind, so daß sie die Basisplatte 23 und das Gehäuse 24 zusammenhalten. Alternativ können auch andere Befestigungsmethoden als Umbiegen einer überstehenden Lasche angewendet werden. Beispielsweise kann die Befestigung 5, durch Schrauben erfolgen.

Das Gehäuse 24 hat im wesentlichen Kastenform und besitzt eine Deckwand 24Zj mit einem Loch 24c, das etwa im Mittelbereich angeordnet ist. Wie man aus Fig. 5 ersieht, wo der Klinken- und Rastmechanismus bo DM mit dem Deckel nach unten und in Explosionsdarstellung gezeichnet ist, befinden sich an der Innenfläche der Deckwand 24Zj des Gehäuses 24 Rastausnehmungen, die generell mit 24c/ bezeichnet sind und deren Anzahl der Zahl der Buchsen 13 oder 14 im Träger 11 in entspricht Die Rastausnehmungen sind um das Tragloch 24c, koaxial zu diesem, angeordnet und haben jeweils gleiche Winkelabstände voneinander.

Der Raslmechanismus DM enthält ferner einen Drehblock 25, der starr auf einem drehbaren Schaft 26 befestigt oder einstückig mit diesem gefertigt ist, so daß er sich zusammen mit dem Schaft 26 dreht. Der Drehblock 25 besitzt zwei Sacklöcher 25a, die von einer Stirnseile aus parallel zur Längsachse des Schaftes 26 in den Drehblock 25 hineinragen und ist drehbar in dem Gehäuse 24 untergebracht. In jedem der Sacklöcher 25a befindet sich, wie man am besten aus F i g. 2 sieht, eine im Inneren des Sackloches abgestützte Feder 25c, die nach außen gedrückt wird. Die Feder 25c ist jeweils zwischem dem Boden des zugehörigen Sackloches 25a und der Rastkugel 25Zj angeordnet. Die so innerhalb der Sacklöcher 25a angeordneten Rastkugeln 25Zj können selektiv in die Rastausnehmungen 24c/an der Innenfläche der Deckwand 24b des Gehäuses 24 eingreifen, so daß sie entsprechend den Positionen der Buchsen 13 und 14 der Trägerplatte bei der Drehung des Drehblockes 25 Rastpositionen einnehmen.

Ein Ende des Schaftes 26 ragt durch das Loch 24c des Gehäuses hindurch und trägt einen (nicht dargestellten) Drehknopf, während das andere Ende durch die Befestigungshülse 21 hindurchgeschoben ist, so daß die Drehung des Schaftes 26 durch die Befestigungshülse 21 auf die Scheiben 17 und 18 übertragen wird. Hierzu ist das andere Ende des Schaftes 26 so geformt, daß sein Querschnitt komplementär zu der im wesentlichen rechteckigen Form des Inneren der Befestigungshülse 21 ist.

Wenn der Drehblock 25 nicht weiter als über 360° drehbar sein soll, kann ein Drehbegrenzer vorgesehen werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel enthält der Drehbegrenzer einen Vorsprung 23c, wie man am besten aus F i g. 5 ersieht, der der Basisplatte 23 angeformt ist und radial nach innen in das Durchgangsloch 22a hineinragt, sowie einen Anschlag 25e, der dem Drehblock 25 angeformt ist und parallel zur Längsachse des Schaftes 26 von diesem absteht. Der Anschlag 25e stößt bei einer Drehung des Drehblocks 25 gegen den Vorsprung 23c, so daß der Drehblock 25 und somit auch der Schaft 26 lediglich über einen Winkelbereich von annähernd 360" gedreht werden kann.

Wie man am besten aus Fig. 2 ersieht, ist der Schaltmechanismus SL/mit dem Rastmechanismus DM durch zwei Schrauben und Muttern verbunden, die generell mit 27 bezeichnet sind, und auf denen Abstandhalterhülsen 28 zwischen dem Rastmechanismus DM und dem Schaltmechanismus SU angebracht sind.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ist klar, daß durch das Drehen des Schaftes 20 in irgendeiner der durch die Rastkugeln 25Zj und die damit zusammenwirkenden Rastausnehmungen 24Zj gebildeten Rastpositionen der Leiter 15c/ elektrisch mit jedem der übrigen Leiter 15o, 15p und 15r bis 15z über die bewegbare Kontaktfläche 19 verbunden werden kann. Während der kreisringförmige leitende Leiterteil 19a der bewegbaren Kontaktfläche 19 ständig über das entsprechende Kontaktelement 22 mit dem Leiter 15c/ verbunden ist, wird die leitende Zunge 19Zj der bewegbaren Kontaktfläche 19 selektiv an irgendeinen der übrigen Leiter über das betreffende Kontaktelement gelegt, wobei die Auswahl des Leiters von der Position des Schaftes 26 und somit auch der Scheibe 17 abhängt.

Bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Kontaktelemente 22 in einer der Buchsen 13a der inneren Reihe und im übrigen in den Buchsen 14a

der äußeren Reihe untergebracht, mit Ausnahme derjenigen Buchse 14a, die der einen Buchse 13a zugeordnet ist. Sie können jedoch auch in einer der Buchsen 136 der inneren Reihe und im übrigen in den Buchsen 140 der äußeren Reihe mit Ausnahme derjenigen Buchse 146, die der einen Buchse 136 entspricht, in einer Weise untergebracht sein, die der Darstellung nach Fig. 3 gleicht. In diesem Falle kann der selektive Angriff eines der Leiter, der mit der genannten einen Buchse 136 ausgerichtet ist, an jedem der übrigen Leiter, die mit den Buchsen 146, mit Ausnahme der der Buchse 136 benachbarten einen Buchse 146, ausgerichtet sind, durch das bewegbare leitende Element 20 erfolgen.

Ferner ist klar, daß in Abhängigkeit von der gewünschten Schaltcharakteristik, die der Schalter schließlich bekommen soll, einige der Kontaktelemente 22, die innerhalb der Buchsen 14a oder 146 der äußeren Reihe untergebracht sind, entfernt werden können, und daß dies leicht durchgeführt werden kann, indem der Schaltmechanismus SU derart freigelegt wird, daß eine oder beide Scheiben 17 bzw. 18 von der Trägerplatte 10 abgenommen werden.

Bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Leiter 15o bis 15z in die Trägerplatte 10 eingebettet und im wesentlichen in der Mitte der Stärke der Trägerplatte 10 angeordnet. Weiterhin sind die Leiter 15o bis 15z bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel aus einer einzigen Platte aus elektrisch leitfähigem Material hergestellt. Die Leiter können jedoch auch aus gedruckten Schaltungen bestehen, was nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 6 bis 8 erläutert wird.

Das Ausführungsbeispiel der F i g. ö bis 8 unterscheidet sich von demjenigen der Fig. 1 bis 5 im wesentlichen darin, daß die Leiter aus mehreren radial nach außen ragenden gedruckten Leiterbahnen bestehen, die generell mit 30 bezeichnet sind und dem z. B. kreisförmigen Träger 31 aus elektrisch isolierendem Material unter Verwendung bekannter Schaltungsdrucktechniken aufgedruckt sind, während bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 5 der Leiterträger 15 in die Form der Leiter gebracht wird, bevor er in die Trägerplatte 10 eingebettet wird. Bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 6 bis 8 sind die Leiter 30 auf beiden Seiten der Trägerplatte 31 angebracht, was tatsächlich notwendig ist, wenn die Trägerplatte im wesentlichen dieselbe Konstruktion wie diejenige der F i g. 1 bis 5 hat. Wenn jedoch beispielsweise ein unterer Bereich der Trägerplatte 10, in dem die Buchsen 136 und 146 der inneren und äußeren Reihe untergebracht sind, nicht notwendig ist, kann eine der Seiten der Trägerplatte 31 ohne Leiter auskommen.

Der Leiterträger der in Fig. 7 dargestellten Konstruktion ist sandwichartig zwischen oberen und unteren Ringen angeordnet, die die Trägerplatte 10 bilden. In der Praxis besteht keine Trennung zwischen dem oberen und unteren Ring und der Trägerplatte 10, weil der obere und der untere Ring aus den noch zu erläuternden Gründen einstückig hergestellt sind. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 bis 8 wird jedoch der äußere Randbereich des Leiterträgers von der die Leiter 30 in aufgedruckter Form tragenden Platte 31 gebildet. Dieser äußere Randbereich liegt zur Außenseite der Trägerplatte 10 frei, so daß alle oder nur einige der äußeren Enden der jeweiligen gedruckten Leiter 30 mit elektrischen Anschlußdrähten beschaltet werden können.

Der obere und der untere Ring der Trägerplatte 10, von denen der obere Ring Buchsen 13a und 14a aufweist, die in einer inneren und einer äußeren Reihe angeordnet sind, und der untere Ring Buchsen 136 und 146 aufweist, die ebenfalls in einer inneren und einer äußeren Reihe in Ausrichtung mit den Buchsen 13a und 146 angeordnet sind, sind einstückig durch Perforationen in der Platte 31 hindurch miteinander verbunden. Dies ist möglich, indem der Durchmesser einer jeden

ίο Perforation 31a größer als der Durchmesser der Schrauben 27 gemacht wird, die die Sch&lteinheit SU mit dem Rastmechanismus DM verbinden. Zusätzlich sind die oberen und unteren Ringe der Trägerplatte 10, wie es auch bei der Ausführungsform der Fig. 1 und 5 der Fall ist, miteinander durch eine Mittelöffnung 31a der Platte 3! verbunden. Der Durchmesser der Mittelöffnung ist größer als der Durchmesser der Befestigungshülse 21.

Die Trägerplatte 10 der Ausführungsform der F i g. 6

M bis 8 ist im Kunststoff-Gießverfahren in ähnlicher Weise hergestellt wie die Trägerplatte 10 des Ausführungsbeispiels der Fi g. 1 bis 5.

Auch die Schalterkonstruktion nach der Ausführungsform der Fig. 6 bis 8 arbeitet zufriedenstellend und wirkungsvoll in im wesentlichen gleicher Weise wie die Ausführungsform der F i g. 1 bis 5.

Die Fig. 9 bis 10 zeigen Möglichkeilen der Ausbildung der bewegbaren Kontaktfläche, die auf den drehbaren Scheiben 17 und 18 angebracht sind. Die

Μ bewegbare Kontaktfläche 19 oder 20 auf der Scheibe 17 oder 18 nach Fig.9 besteht aus zwei leitenden Abschnitten 19c und 19c/oder 20c und 2Od die um 180° gegeneinander verdreht sind, und zwei leitenden Zungen 19c und 19/Oder 20c und 20/! die den leitenden

•15 Bereichen 19t*und 19c/oder ÜOcund 20c/angeformt sind und von diesen abstehen. In dem Fall, daß die bewegbare Kontaktflächc 19 oder 20 der Konstruktion der Fig. 9 verwandt wird, wird empfohlen, daß die Anzahl der Kontaktelemente 52 die in den Buchsen 13a

•to oder 136 entlang der Bewegungsbahn der leitenden Bereiche 19c und 19t/ oder 20c und 20c/ angeordnet werden, zwei beträgt, und daß auch zwei Drehregler, bestehend aus dem Vorsprung 23c und dem Anschlag 25t? des vorhergehenden Ausführungsbeispiels verwen-

•15 det werden. In gleicher Weise kann die bewegbare Kontaktfläche 19 oder 20 gemäß Fig. 10 ausgebildet sein.

Bei allen bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen der Fig I bis 5 und 6 bis 8 ist die Erfindung anhand von Drehschaltern beschrieben worden. Das Konzept der Erfindung ist jedoch ebenfalls auf Schiebeschalter anwendbar, die nun unter Bezugnahme auf die F i g. 11 bis 13 erläutert werden.

Die Schalterkonstruktion nach F i g. 11 und 12 enthält

" ein erstes und ein zweites Gehäuse 40 und 41 von jeweils im wesentlichen U-förmigem Querschnitt Das Gehäuse 40 besitzt einen Führungsschlitz 40a, der sich in Längsrichtung des Gehäuses erstreckt und etwa in Richtung der Längsmittelachse verläuft.

fao Die Trägerplatte 42 aus elektrisch isolierendem Materia! liegt im Inneren des von den Gehäuseteilen 40 und 41 umschlossenen Raumes, wenn die Gehäuseteile zusammengesetzt sind. Die Trägerplatte 42 besitzt zwei Gruppen von Leitern 43 und 44. die derart in sie

*>"> eingebettet sind, daß die Leiter 43 der einen Gruppe parallel zueinander in die Trägerplatte 42 hineinragen und im wesentlichen in der Nähe der imaginären Längsmittelebene der Trägerplatte 42 enden. Die Leiter

44 der anderen Gruppe ragen ebenfalls parallel zueinander in die Trägerplatte hinein, jedoch von der entgegengesetzten Seite und in gegenseitiger Ausrichtung mit den zugehörigen Leitern 43 der ersten Gruppe, und auch sie erstrecken sich bis annähernd zu der imaginären Längsmittelebene.

Diese Leiter 43 und 44 können in vorbestimmter Anordnung ebenfalls leicht in der Trägerplatte 42 im Kunststoff-Gießverfahren eingebettet werden, ebenso wie dies bei der Herstellung der Leiter der Ausführungs- ι ο form der Fig. 1 bis 5 geschieht, die in die Trägerplatte 10 eingebettet sind.

Während der Herstellung der Trägerplatte 42 mit den eingebetteten Leitern 43 und 44 in vorbestimmter Anordnung werden zwei Reihen innerer und äußerer Buchsen gleichzeitig in der Trägerplatte 42 erzeugt. Die Buchsen der inneren und der äußeren Reihen eines jeden Paares sind jeweils mit 45 und 46 bezeichnet, und die Buchsen der inneren und der äußeren Reihen des äußeren Paares sind jeweils mit 47 und 48 bezeichnet. Jede der Buchsen 45 bis 48 erstreckt sich von einer Hauptseite der Trägerplatte 42 und beginnt an derjenigen Hauptseite der Trägerplatte 42, die dem Gehäuseteil 40 zugewandt ist, und endet an dem entsprechenden Leiter 43 und 44 der einzelnen -> Buchsenreihen 45 bis 48. Diese Buchsenreihen verlaufen im wesentlichen parallel zueinander in Längsrichtung der Trägerplatte 42.

Auf der Trägerplatte 42 ist ein Schieber 49 aus elektrisch isolierendem Material verschiebbar in dem W Raum zwischen der Trägerplatte und dem Gehäuseteil 40 angeordnet. Der Schieber 49 besteht aus einer Platte, deren ein Fläche dem Träger 42 zugewandt ist und die zwei voneinander entfernte Kontaktflächen 50<i und 50ό trägt, die in gleicher Weise an ihr befestigt sind wie die '^r> Kontaktflächen 20 und 21 des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 bis 5 an der drehbaren Scheibe. Bevor der Schieber 49 in dem Raum zwischen der Trägerplatte 42 und dem Gehäuseteil 40 positioniert wird, werden die Kontaktelemente 22 in einigen der Buchsen 45 bis 48 -w der einzelnen Reihen angebracht. Die Positionen der Kontaktelemente bestimmen sich nach der jeweiligen Schaltcharakteristik, die der Wählschalter nach den Fig. 11 bis 12 erhalten soll. Dies wird im einzelnen in Verbindung mit der Arbeitsweise des Schalters der F i g. 11 und 12 erläutert werden.

Zum Bewegen des Schiebers 49 dient ein Schiebeknopf 51, der durch den Führungsschlitz 40a des Gehäuseteiles 40 hindurch fest mit dem Schieber 49 verbunden ist und mit der Hand verstellt werden kann. *>«

Unter Bezugnahme auf die Fig. 13(a) und (b) sei angenommen, daß die Kontaktelemente 22 in den Buchsen 45 angeordnet sind, die jeweils mit den Leitern 43d und 43/" ausgerichtet sind, in den Buchsen 46, die jeweils mit den Leitern 436, 43c und 43e ausgerichtet ^r>r> sind, den Buchsen 47, die jeweils mit den Leitern 446 und 44c/ ausgerichtet sind, und den Buchsen 48, die jeweils mit den Leitern 44a, 44c 44e und 44/ausgerichtet sind, und daß der Schieber 49 so angeordnet ist wie es in F i g. 13 dargestellt ist Es ist klar, daß die Leiter 436,43c ^b0 und 43e elektrisch untereinander durch die bewegbare Kontaktfläche 50a verbunden sind, während Leiter 44a, 44c und 44e elektrisch untereinander durch die bewegbare Kontaktfläche 506 verbunden sind. Wenn andererseits der Schieber 49 anschließend um eine ⁶^ Entfernung, die dem Grundabstand zwischen zwei Buchsen einer jeden Reihe entspricht, nach rechts geschoben wird, was in F i g. 13(b) dargestellt ist, werden die Leiter 436, 43c, 43c/, 43e und 43/ elektrisch untereinander durch die bewegbare Kontaktfläche 50;i verbunden, während die Leiter 446,44c, AAd, 44e und 44/" elektrisch untereinander durch die bewegbare Kontaktfläche 506 verbunden werden.

Es ist festzustellen, daß in Abhängigkeit von der finden Schalter gewählten Konstruktion entweder die Buchsen 45 und 46 zusammen mit den Leitern 43 und der bewegbaren Kontaklfläche 50a oder die Buchsen 47,48 zusammen mit dem Leiter 44 und der bewegbaren Kontaktfläche 5OZ? fortgelassen werden können. Weiter kann eine der inneren und äußeren Reihen der Buchsen 45 bis 48 in Abhängigkeit von der Form der bewegbaren Kontaktfläche 50a oder 506 oder der bewegbaren Kontaktfläche 50a und 50Z> fortgelassen werden.

!m folgenden werden die Einzelheiten eines jeden der Kortaktelemente 22, die bei allen beschriebenen Ausführungsbeispielen der F i g. 1 bis 5, F i g. 6 bis 8 und Fig. 11 bis 13 angewandt werden können, erläutert.

Gemäß Fig.4(a) besteht das Kontaktelement 22 aus einem Metallstreifen von ausreichender Elastizität, der im Mittelbereich im wesentlichen V-förmig gebogen ist. Um einen exakten Kontakt zwischen jedem Schenkel des Kontaktelementes 22 und dem Leiter sowie der bewegbaren Kontaktfläche sicherzustellen, besteht das Kontaktelement 22 aus einem im wesentlichen H-formigen Metallstreifen, der im Bereich des horizontalen Mittelbalkens gebogen ist, so daß jeder Schenkel des Kontaktelementes 22 mit zwei Kontaktstellen an dem Leiter und an der bewegbaren Kontaktfläche angreift.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 14 und 15 besteht das Kontaktelement 22 aus einer Schraubenfeder. Diese Schraubenfeder ist so konstruiert, daß sie in einem im wesentlichen in der Mitte liegenden Bereich einen größeren Durchmesser aufweist als an den beiden Enden, während die links davon angeordneten Windungen der Schraubenfeder einen größeren gegenseitigen Abstand haben als die rechts von der Stelle des größten Durchmessers liegenden Windungen. Dies bedeutet, daß die Schraubenfeder links von der Stelle des größten Durchmessers eine größere Ganghöhe als rechts von dieser Stelle.

Wenn die Schraubenfeder der Fig. 14 in die Buchse eingebracht wird, was man am besten aus Fig. 15(a) ersieht, wird ihr linker Teil vorzugsweise flach gegen den Leiter gelegt, der den Buchsengrund bildet, während der rechte Teil der Schraubenfeder an der bewegbaren Kontaktfläche angreift, die oberhalb der Buchsenöffnung liegt. Fig. 15(b) zeigt, wie die Schraubenfeder elastisch innerhalb der Buchse verformt wird, und man sieht, daß zahlreiche Kontaktstellen zwischen den Windungen des linken Teiles der Schraubenfeder und dem festen Kontaktelement bestehen und ebenso zwischen den Windungen des rechten Teiles derselben Schraubenfeder und der bewegbaren Kontaktfläche. Diese zahlreichen Kontaktstellen gewährleisten eine gute und sichere elektrische Kontaktgabe.

Fig. 16(a) und (b) zeigen eine Schraubenfeder, die ebenfalls als Kontaktelement 22 Verwendung finden kann. Die Schraubenfeder der Fig. 16(a) und (b) ist so konstruiert, daß gegenüberliegende Bereiche einer jeden Windung der Schraubenfeder ein kurzes Stück im wesentlichen geradlinig verlaufen, während nichtgeradgestellte Bereiche, die jeweils um 180° um die Längsachse der Schraubenfeder gegeneinander verdreht sind, jeweils permanent in eine Form gestellt sind, als würden sie in entgegengesetzte Richtungen parallel zur Längsachse der Schraubenfeder gespannt, wie in

F i g. 16(b) am besten dargestellt ist

Es sei darauf hingewiesen, daß die Außenweite zwischen den einander gegenüberliegenden geradlinigen Teilen der Windungen der Schraubenfeder im wesentlichen gleich oder etwas kleiner ist als die Tiefe der Buchse, in die die Feder eingesetzt wird.

Wenn die Schraubenfeder der in den Fig. 16(a) und (b) dargestellten Konstruktion innerhalb der Buchse in Stellung gebracht wird, wird sie so angeordnet, daß ihre Längsachse annähernd rechtwinklig zur Bewegungsrichtung der bewegbaren Kontaktfläche in der Schallerkonstruktion verläuft.

Der Schalter kann auch zwei oder mehrere Schalteinheiten SU enthalten, obwohl bei den vorhergehenden Beispielen der F i g. 1 bis 5 und 6 bis 8 nur jeweils Schalter mit einer einzelnen Schalteinheit SU beschrieben sind. Bei mehreren Schalteinheiten sind diese mit gegenseitigen Abständen übereinandergestapelL

Hierzu 6 Blatt Zeichnunscn

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Schalter mit einer isolierenden Trägerplatte, die mehrere elektrische Leiter enthält, deren äußere Enden zum Anschluß externer Leitungen dienen, mit mehreren wahlweise in Buchsen an die Leiter ansetzbaren Kontaktelementen und mit einem Druckstück, das auf der den Kontaktelementen zugewandten Seite mindestens eine Kontaktfläche trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchsen (13a, 130; 14a, 14Z>^ in zwei Gruppen unterteilt sind, von denen die der ersten Gruppe angehörenden Buchsen (13a, 13b) an den inneren Enden der Leiter (15o bis 15zjund die der zweiten Gruppe angehörenden Buchsen (14a, 14b) an weiter außen liegenden Bereichen derselben Leiter angeordnet sind, wobei mindestens ein Leiter J2 eine Buchse von jeder Gruppe, also zwei Buchsen, aufweist, daß die Leiter (15o bis ISz) etwa auf der Mitte der Plattenstärke in die Trägerplatte (10) eingebettet sind und die Buchsen (13a, 136; 14a, Hb) aus bis zu den Leitern führenden Löchern der Trägerplatte bestehen und daß die Kontaktfläche (19; 50) verschiebbar an der Trägerplatte (10) anliegt und so ausgebildet ist, daß das innere Ende mindestens eines der Leiter durch Verschieben des Druckstückes (17) auf der Trägerplatte (10) mit dem weiter außen liegenden Bereich beliebiger anderer Leiter verbindbar ist.

2. Elektrischer Schaller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte mehrere Schlitze (60) aufweist, von denen jeder zwischen zwei inneren Endbereichen der Leiter (!5o bis i5z) verläuft.

3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakteletnenle (13a, 136; 14a, 14£^aus Schraubenfedern bestehen.

4. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemenle aus im wesentlichen V-förmig umgebGgenen Metallstreifen bestehen, deren eine Enden an den elektrischen Leitern (15obis 15z^und deren anderen Enden an der Kontaktfläche (19; 50) anliegen.

5. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Leiter je eine Buchse von jeder Gruppe aufweist.

6. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Gruppe der Buchsen (14) entlang eines Kreises angeordnet ist und daß die Kontaktfläche (19) ein kreisförmiges Leiterteil (19a^ aufweist, das an den in der ersten Gruppe der Buchsen (13) befindlichen Kontaktelementen (22) anliegt, sowie ein zweites nach außen abstehendes Leiterteil (196/ auf dessen Bahn mindestens ein Kontaktelement liegt, das sich in einer Buchse (14) der zweiten Gruppe befindet.

7. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche (19) mit einem drehbaren Schaft (26) verbunden ist, daß die Gruppe der ersten Buchsen (13a, i3b) koaxial zu dem Schaft (26) angeordnet ist und daß die Gruppe der zweiten Buchsen (14a, 14b) gegenüber den ersten Buchsen (13a, \3b) radial versetzt koaxial zu dem Schaft (26) angeordnet ist.

8. Elektrischer Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Buchse (13) der ersten Gruppe ein Kontaktelement (22) angeordnet ist, während sämtliche übrigen Kontaktelemente (22)

sich in den Buchsen (14) der zweiten Gruppe befinden, und daß diejenige Buchse der zweiten Gruppe (14), die auf demselben Radius liegt wie die das Kontaktelement (22) enthaltende Buchse der ersten Gruppe kein Kontaktelement enthält.

9. Elektrischer Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche (19) kreisförmig ausgebildet ist und auf dem Kreis der Buchsen (J3) der ersten Gruppe liegt und daß die Kontaktfläche (19) außerdem einen abstehenden Leiterteil (19Z^ aufweist, auf dessen Bahn mindestens eine Buchse (14) der zweiten Gruppe liegt, die ein Kontaktelement (22) enthält.