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Kennwort: "Drehschaltnocken"
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Elektrischer Drehschalter Die Erfindung betrifft einen elektrischen
Drehschalter, insbesondere Einbauschalter, mit einem kastenförmigen Gehäuse, in
dem ein drehbares Schaltteil mit wenigstens einem Schaltnocken angeordnet ist, der
einen schwenkbaren Kontaktarm eines Kontaktteiles gegen einen teststehenden Kontaktarm
eines anderen Kontaktteiles bewegt, wobei Anschlußenden der jeweils aus einem Anschlußarm
und einem Kontaktarm bestehenden Kontaktteile aus dem Schaltergehäuse herausragen.
Derartige Schalter werden vielfach verwendet. Hinsichtlich ihrer Einbaugröße sowie
der ver wendungsmöglichkeit weisen die Schalter jedoch Nachteile auf.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Drehschalter der eingangs
genannten Art zu schaffen, der eine geringe Einbauhöhe aufweist und aus wenigen
Teilen besteht. Darüberhinaus soll der Schalter wohlfeil herzustellen sein, damit
er einen Massenproduktion gerecht wird. Schließlich soll der Drehschalter auch
für
die unterschiedlichsten verwendungsmöglichkeiten geeignet sein.
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Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß die Drehachse des Schaltteiles
in Achsrichtung gesehen von dem Kontaktarm und dem Anschlußarm der Kontaktteile
sowie der alle herausragenden Anschlußenden tragenden C-ehäuseseite umschlossen
ist. Die günstige Anordnung der Drehachse im Schalter bzw. die ringförmige Anordnung
der Kontaktteile und der Bodenplatte erlaubt das Gehäuse des Schalters nur mit einer
kleinen Bauhöhe auszubilden, da die Schaltnocken leicht die Kontaktarme der Kontaktteile
steuern können, wobei trotzdem die Kontaktteile mit einer ausreichenden Länge im
Schaltergehäuse gelagert sind und die beiden miteinander zusammenarbeitenden Kontaktarme
den erforderlichen Sicherheitsabstand aufweisen. Darüberhinaus bietet die zentrale
Anordnung der Drehachse beispielsweise die Möglichkeit, den Schalter auf einer Leiterplatte
zu befestigen und dann leicht in einem rohrförmigen Körper anzuordnen, ohne daß
hierbei viel Raum benötigt wird, wobei zweckmäßigerweise die Achse des rohrförmigen
Körpers und die Drehachse auf einer gemeinsamen Geraden angeordnet sind. In einem
solchen Fall kann die im rohrförmigen Körper liegende Leiterplatte groß ausgebildet
werden. Empfehlenswert ist es, wenn in Richtung der Drehachse des Schalters gesehen
mehrere Kontaktteile mit ihrem Anschlußarm und dem Kontaktarm hintereinander angeordnet
sind. Da so bei der Drehbewegung des Schaltteiles eine beliebige Anzahl von Stromkreisen
geschlossen oder geöffnet werden kann, ohne daß der Raumbedarf in Achsrichtung des
Schalters gesehen vergrößert werden muß.
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Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung liegt die Drehachse
des Schaltteiles im Bereich der die herausragenden Anschlußenden tragenden Gehäuseseite.
Hierdurch kann
die Bauhöhe des Schalters weiter verkleinert werden.
Außerdem kann bei einem solchen Schalter der mit seiner die Anschlußenden tragenden
Seite auf einer Leiterplatte befestigt ist, leicht mit anderen Schaltern oder Bauteilen
gekuppelt werden. Ein solcher Schalter kann günstig in einem rohrförmigen Körper
eingebaut werden, wobei die Leiterplatte trotz Anordnung im Rohrkörper eine optimale
Bestückung erlaubt.
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Von Vorteil ist es, wenn die die herausragenden Anschlußenden tragende
Gehäuseseite eine Lagerpf anne für das drehbare Schaltteil aufweist, da so das drehbare
Schaltteil sich unmittelbar auf einer Gehäuseseite abstützen kann, wodurch wiederum
die Bauhöhe des Schalters verkleinert werden kann.
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Günstig ist es, wenn das Schaltteil mit einem Zahnscheibenabschnitt
versehen ist, der mit einer am Schaltergehäuse angeformten Rastfeder zusammenarbeitet,
da so auch bei einem Schalter kleiner Baugröße über die Rastfeder sicher die Lage
der einzelnen Schaltstellungen einstellbar ist. Empfehlenswert ist es, wenn die
Rastfeder das Schaltteil in die Lagerpf anne des Schaltergehäuses drückt, da sich
auf diese Weise eine einfache Lagerung für das Schaltteil ergibt. Vorteilhafterweise
dient der aus dem Gehäuse ragende Teil der Rastfeder als Anzeige für den Schaltzustand
des Schalters. Hierdurch erhält man zusätzlich zu der mechanischen Einstellung der
Schaltzustände auch optisch einen Hinweis, in welchen Schaltzustand der Drehschalter
eingeschaltet ist.
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Bei einem besonders günstigen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist
das Gehäuse des Drehschalters zweigeteilt und weist ein kasterrformiges Oberteil
und ein als Boden ausgebildetes Unterteil
auf, wobei das die Kontaktteile
und das Schaltteil tragende Bodenteil schubartig ins Oberteil einführbar ist. Eine
solche Ausbildung erlaubt auch bei einem Schalter kleiner Baugröße eine sichere
Halterung der Schalter teile und eine preisgünstige Montage des Schalters, wobei
insbesondere die Kontaktteile sicher im Schaltergehäuse festgelegt werden können.
Um die Montage des Drehschalters weiter noch zu vereinfachen sind die im Gehäuse
liegenden Anschlußarme der Kontaktteile in kanalartigen ehäuseaufnahmen angeordnet.
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Diese Gehäuseaufnahmen erlauben eine einfache vormontage des Schalterunterteiles,
da die Kontaktteile einfach in die Aufnahmen lose eingelegt werden können, wobei
sie dann beim Einschieben des Unterteiles in dem Oberteil befestigt werden.
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Cünstigerweise ist das Schaltergehäuse mit seiner die aus dem Gehäuse
ragenden Anschlußenden tragenden Seite auf einer Leiterplatte anbringbar, wobei
die freien Enden der Anschlußenden die Leiterplatte durchgreifen, da so zum einen
die Anschlußenden der Kontaktteile mit ander Leiterplatte befindlichen Leiterbahnen
verlötet werden können und zum anderen die Drehachse des Schalters nahe der Ebene
der Leiterplatte zu liegen kommt.
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Empfehlenswerterweise weist das Schaltergehäuse Füße auf, die in Durchbrüche
der Leiterplatte eingreifenl um so den Schalter leicht an einer Leiterplatte festlegen
zu können. Zweckmäßigerweise hintergreifen die freien Endender Füße mit Nasen die
Leiterplatte. Hierdurch erhält man in mechanischer Hinsicht eine preisgünstige Befestigung
für den Schalter an der Leiterplatte.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung liegt die Drehachse
des Schaltteiles in verlängerung der Drehachse eines Drehpotentiometers, wobei das
Drehbetätigungsglied des Schalters zugleich das Drehpotentiometer mitbetätigt. Bei
einem
solchen Schalter kann beispielsweise bei einer ersten Bewegung
des Schaltteiles ein erster Stromkreis geschlossen werden, während bei der weiteren
Bewegung des Schaltteiles der Widerstandswert des Drehpotentiometers verändert wird,
wobei dann noch wahrend der Schaltteilbewegung über den Drehschalter noch weitere
Stromkreise zu oder abgeschaltet werden können, wodurch die verwendungsmöglichkeiten
des Drehschalters wesentlich erhöht werden.
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Empf ehlenswerterweise sind mit dem Drehbetätigungsglied des Drehschalters
mehrere elektrische Geräte, wie Drehschalter, Potentiometer od.dgl. kuppelbar. Hierdurch
können mit einem einzigen Betätigungsglied mehrere elektrische Bauteile betätigt
werden, wodurch die Anwendungsmöglichkeit solch kleiner Schalter noch weiter vergrößert
wird.
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Um den jeweiligen Schaltzustand sicher ablesen zu können, ist es bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung günstig, wenn das Schaltteil mit
einem den jeweiligen Schaltzustand anzeigenden Abschnitt versehen ist, der bereichsweise
aus dem Schaltergehäuse herausragt, wobei der außenliegende Abschnitt noch mit Markierungen
versehen sein kann. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn der Anzeigeabschnitt des Schaltteiles
zugleich als Drehbetätigungsglied für den Drehschalter dient, da so in einfacher
Weise das Schaltteil zu betätigen ist.
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Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in mehreren Ausführungsbeispielen
dargestellt.
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Es zeigen: Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Drehschalters
im Längsschnitt, Fig. 2 einen Querschnitt durch den Schalter nach der Linie II-II
der Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht auf den Drehschalter, Fig. 4 einen Querschnitt
durch den Drehschalter nach der Linie Br der Fig. 3, Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel
eines Drehschalters im Längsschnitt mit einem schwenkbaren, den jeweiligen Schaltzustand
angebenden Anzeigeglied, Fig. 6 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Drehschalters
im Längsschnitt mit einem drehbaren Anzeigeglied, Fig. 7 einen Querschnitt durch
den Schalter nach der Linie aII-vII der Fig. 6, Fig. 8 eine Draufsicht auf den Schalter
nach Fig. 6, Fig. 9 ein Ausführungsbeispiel eines auf einer Leiterplatte angeordneten
Drehschalters im Längsschnitt, Fig. 10 el * uerschnitt durch den Schalter nach der
Linie X-X der Fig. 9,
Fig. 11 ein weiteres Ausführungsbeispiel
eines auf einer Leiterplatte angeordneten Drehschalters im Querschnitt und Fig.
12 eine Befestigungsart eines Drehschalters auf einer Leiterplatte.
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Der in den Figuren 1 bis 4 dargestellte Drehschalter weist ein zweiteiliges
Gehäuse 15 auf, das aus einem kastenförmigen Oberteil 16 und einem bodenseitigen
Einschubteil 17 auf gebaut ist. Oberteil 16 und Einschubteil 17 sind durch eine
Rastverbindung 18 aneinander befestigbar.
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Das Einschubteil 17 weist an diagonal gegenüberliegenden Seiten kanalartige
Aurnehmungen 19 auf, in denen Rontaktteile 20 bzw.
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21 lose eingelegt und gef(rt sind. Hierbei werden die aus Metallstreifen
bestehendenKontaktteile 20, 21 beim einschieben des Einschubteiles 17 ins Oberteil
16 zwiscHen den Wänden der beiden Teile 16, 17 am Schaltergehäuse festgelegt.
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Die beiden Kontaktteile 20, 21 sind winkelförmig aufgebaut.
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Hierbei ist der eine Schenkel des Winkels als Anschlußarm 22 ausgebildet,
der mit seinem größeren Teil zwischen den Wänden des Schaltergehäuses befestigbar
ist, und dessen freies Anschlußende 23 aus dem Schaltergehäuse 15 herausragt, das
dann mit nicht dargestellten Anschlußleitungen versehen wird.
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Der andere Schenkel des winkelförmigen Kontaktteiles 20, 21 ist als
Kontaktarm 24 ausgebildet, wobei die Kontaktarme 24 der beiden Kontaktteile in einer
Schaltstellung des Schalters miteinander in Verbindung treten. Hierbei ist der Kontaktarm
24 des Kontaktteiles 20 als federndes Schwenkteil ausgebildet.
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Dieser schwenkbare Kontaktarm 24 weist eine Ausbuchtung 29 auf, die
mit einem Nocken 25 eines Schaltteiles 26 zusammenarbeitet. Das Schaltteil 26 ist
um eine Achse 30 drehbar.
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Hierzu ist am Einschubteil 17 eine Lagerpfanne 27 vorgesehen, in der
sich Lagerbereiche 28 des Schaltteiles 26 abwälzen.
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Die Drehachse ist nun so angeordnet, daß sie sich quer zur Gehäuselängsrichtung
erstreckt.
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Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtbar ist, weist das Schaltteil 26 einen
in der Richtung seiner Achse verlaufenden Durchbruch 31 auf, dessen Querschnitt
unrund gestaltet ist. Der Durcnbruch 31 kann eine nicht dargestellte Welle mit einem
Betätigungsglied aufnehmen, um das Schaltteil 26 drehen zu können.
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Das Schaltteil 26 ist noch mit einem Zahnscheibenabschnitt 32 versehen,
wobei in die zwischen zwei Zähnen liegende Vertiefung 33 ein Vorsprung 34 ein Rastfeder
35 eingreift, um die jeweiligen Schaltstellungen des Schalters zu markieren.
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Wie Fig. 3 zeigt, ist die Rastfeder 35 durch einen federnden zungenartigen
Abschnitt der Gehäuseoberseite gebildet. Bei einer Drehbewegung des Schaltteiles
rastet der Vorsprung 34 der Rastfeder 35 nacheinander in die aufeinanderfolgenden
Vertiefungen 33 der Zahnscheibe 32 ein. Es sei hier bemerkt, daß bei dem gezeigten
Ausführungsbeispiel die Drehbewegung des Schaltteiles 26 durch am Einschubteil 17
angeordnete Anschläge 36 begrenzt wird. Weiter sei erwähnt, daß der Vorsprung 34
bzw. die Rastfeder 35 so angeordnet ist, daß über die Rastfeder das Schaltteil mit
seinem Lagerbereich 28 in der Lagerpfanne 27 gehalten wird.
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Wie Fig. 2 zeigt, sind die Kontaktteile 20 und 21 paarweise vorhanden,
wobei zwischen den Kontaktarmen 24 der Kontaktteile
20 der Zahnscheibenabschnitt
32 liegt, und jedem Kontaktarm 24 der Kontaktteile 20 ein Schaltnocken 25 zugeordnet
ist. Die Schaltnocken 25 für die einzelnen Kontaktarme können versetzt zueinander
angeordnet sein, beispielsweise in einem vorherbestimmten Drehwinkel, um so bei
einer Drehbewegung des Schaltteiles die Kontaktarme nacheinander betätigen zu können.
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Weiter sei erwähnt, daß das Schaltteil 26 an zwei gegenüberliegenden
Seiten Lagerzapfen 37 aufweist, die in einer G häuseaufnehmung zu liegen kommen,
wobei die Lagerzapfen jedoch nicht über die Außenseite des Schaltergehäuses vorstehen.
Zur Verdeutlichung des oben angegebenen Sachverhaltes ist in Fig. 2 die eine Hälfte
des Schaltteiles im Schnitt und die andere Hälfte in Ansicht dargestellt.
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Schließlich sei noch erwähnt, daß die Drehachse 30 des Schaltteiles
26 so angeordnet ist, daß sie von den beiden Kontaktteilen 20, 21 und der die Anschlußenden
23 tragenden Gehäuse seite in Drehachsrichtung gesehen ringartig umgrenzt wird.
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(vergl. Fig. 1).
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Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist ähnlich dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1 bis 4 aufgebaut. Zum Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel jedoch
sind die einzelnen Vertiefungen 33 des Zahnscheibenabschnitts 32 des Schaltteiles
26 unterschiedlich tief gestaltet. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird der
Abstand des Fußpunktes der Vertiefung zu der Drehachse 30 des Schaltteiles 26 in
Gegenuhrzeigersinn gesehen (Fig. 5) immer größer.
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Dies hat zur Folge, daß die Rastfeder 35, wenn ihr Vorsprung 34 in
den einzelnen Vertiefungen 33 zu liegen kommt, unterschiedlich
weit
aus dem Schaltergehäuse hervorragt, wobei das Maß mit dem die Rastfeder aus der
Gehäuseoberseite hervorsteht als Anzeige des jeweiligen Schaltzustandes verwendet
werden kann. Hierbei kann der herausragende Teil noch besondere Markierungen aufweisen.
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Falls das Schaltergehäuse noch von einem Mantel oder dem Gehäuse eines
anderen Gerätes umgriffen wird, kann zur Anzeige des Schaltzustandes ein federbelasteter
Stößel 38 verwendet werden, der auf der Rastfeder ruht (vergl. Fig. 5, in der ein
solcher Sachverhalt strichpunktiert dargestellt ist).
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In den einzelnen Schaltstellungen ragt dann der Stößel unterschiedlich
weit hervor.
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Auch das Ausführungsbeispiel nach den Figuren 6 bis 8 ist ähnlich
dem ersten Ausführungsbeispiel gestaltet. Es gilt daher auch hier der bereits erwähnte
Sachverhalt. Zusätzlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel ist hier das Schaltteil
26 an dem einen Ende mit einem sektorförmigen Abschnitt 39 versehen, der an seinem
Außenmantel Markierungen 40 aufweist, wobei der Außenmantel mit der Markierun ereichwelse
aus dem Schaltergehäuse herausragt. Bei einer Drehung des Schalttteiles werden dann
unterschiedliche Markierungen an der Außenseite des Schalters erkennbar, so daß
die einzelnen Schaltzustände des Drehschalters wiederum gekennzeichnet sind.
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Es sei hier erwähnt, daß der Anzeigeabschnitt 39 auch neben dem Zahnscheibenabschnitt
32 - also zwischenJen Kontaktteilen 20 bzw. 21 - angeordnet sein könnte. Weiter
könnte die außenliegende Mantelfläche des Anzeigeabschnittes als Handhabe zur Betätigung
des Drehschalters ausgebildet sein, wobei dann die Mantelfläche zweckmäßigerweise
mit einer Riffelung versehen ist.
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Der Drehschalter nach den Figuren 9 und 10 ist auf einer Lelterplatte
41 befestigt, wobei die Anschlußenden 23 des Schalters durch die Platte hindurchragen
und mit Leiterbahnen der Platte verlötet werden können. Zweckmäßigerweise weist
die Leiterplatte nur auf der dem Schalter abgewandten Seite Leiterbahnen auf. Darüberhinaus
ist das Schaltteil 26 als Rotationskörper ergänzt, hierdurch sind sowohl der die
Schaltnocken 25 tragende Bereich als auch der Zahnabschnitt 32 des Schaltteiles
26 scheibenförmig ausgebildet.
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Wie Fig. 10 zeigt, liegt in Verlängerung der Schalterdrehachse 30
ein Drehpotentiometer 42, wobei eine den Durchbruch 31 des Schaltteiles 26 des Drehschalters
durchgreifende Welle 43, an der ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Betätigungsglied
angeordnet iSt' zugleich mit in das Verstellteil des Drehpotentiometers eingreift.
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Bei einer Drehung der Verstellwelle 43 wird über den ersten Schaltnocken
25 zunächst der Kontaktarm 24 des ersten Kontaktteiles 20 gegen den Kontaktarm 24
des ersten Kontaktteiles 21 bewegt, so daß ein erster Stromkreis geschlossen wird.
Bei einer weiteren Drehbewegung der Verstellwelle 43 wird dann der Widerstandswert
des Drehpotentiometers verändert und schließlich über einen zweiten Schaltnocken
25 ein weiterer Stromkreis geschlossen. Insgesamt ergibt sich also für den Drehschalter
eine Vielzahl von Verwendungsmöglichkeiten, wobei über die Verstellwelle 43 noch
weitere Bauteile miteinander gekuppelt werden können. Es sei hier noch erwähnt,
daß die Zahnscheibe 32 eine Öffnung 34 in der Leiterplatte 41 durchgreift.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 ist das Schaltergehäuse 15
in Längsrichtung durchteilt, so daß zwei Gehäuseschalen 45 entstehen, in denen die
Schalterteile angeordnet sind. Der innere Aufbau des Schalters ist ähnlich dem Aufbau
nach dem ersten Ausführungsbeispiel. In diesem vorliegenden Ausführungsbeispiel
greift jedoch das Schaltteil 26 mit seinen Lagerzapfen 27 in Lageraufnahmen 46 der
Gehäuseseitenwände. Darüberhinaus ist die die Anschlußenden 33 tragende Bodenseite
des Schaltergehäuses 15 zur Lagesicherung des Gehäuses auf der Leiterplatte 41 mit
Füßen 47 versehen,die in Aufnahmen 48 der Leiterplatte 41 zu liegen kommen, wobei
nach Fig. 12 die freien Enden der Füße 47 mit Nasen 49 versehen sind, die die Leiterplatte
41 hintergreifen. über die in Aufnahmen der Leiterplatte 41 eingreifenden Füße ist
sichergestellt, daß die Gehäuseschalen 45 durch das Schaltteil nicht auseinandergespreizt
werden können.
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Wie bereits erwähnt sind die dargestellten Drehschalter nur beispielsweise
Verwirklichungen der Erfindung. Diese ist nicht darauf beschränkt. Vielmehr sind
noch mancherlei andere Anwendungen möglich. So könnte die Drehachse des Schalters
noch mehr an der die Anschlußenden tragenden Bodenplatte oder sogar in die Bodenplatte
hineingelegt werden um die Drehachse möglichst nahe einer Leiterplatte anordnen
zu können. Weiter könnte der eine geringe Bauhöhe aufweisende Drehschalter mit der
Leiterplatte in ein Rohr mit einem geringen Innendurchmesser eingebaut werden. Hierbei
wurde dann zweckmäßigerweise die Drehachse des Schalters und die Rohrachse zusammenfallen,
wobei dann die eine Seite der Leiterplatte nur die Leiterbahnqund die andere Seite
die elektrischen und olektronischen Bauteile trägt. Das Betätigungsglied würde dann
aus dem rohrförmigen Körper herausragen und mit seiner Außenmantelfläche
den
Außenmantel des Rohres - in Drehach@richtung gesehen - allseitig tiberragen. Schließlich
sei noch erwähnt, daß der Schalter an seinem Außenmantel auch Befestigungsaugen
aufweisen kann, um ihn leicht an elektrischen Geräten oder leiterplatten befestigen
zu können.