DE2746841A1 - Vorrichtung zum schalten und vorzugsweise gleichzeitigem, allmaehlichem verstellen von sich hierdurch aendernden elektrischen einflussgroessen - Google Patents

Vorrichtung zum schalten und vorzugsweise gleichzeitigem, allmaehlichem verstellen von sich hierdurch aendernden elektrischen einflussgroessen

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DE2746841A1
DE2746841A1 DE19772746841 DE2746841A DE2746841A1 DE 2746841 A1 DE2746841 A1 DE 2746841A1 DE 19772746841 DE19772746841 DE 19772746841 DE 2746841 A DE2746841 A DE 2746841A DE 2746841 A1 DE2746841 A1 DE 2746841A1
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Fritz Ing Grad Prestel
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BSG Schalttechnik GmbH and Co KG
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BSG Schalttechnik GmbH and Co KG
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C10/00Adjustable resistors
    • H01C10/30Adjustable resistors the contact sliding along resistive element
    • H01C10/32Adjustable resistors the contact sliding along resistive element the contact moving in an arcuate path
    • H01C10/36Adjustable resistors the contact sliding along resistive element the contact moving in an arcuate path structurally combined with switching arrangements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Switches With Compound Operations (AREA)

Description

  • Vorrichtung zum Schalten und vorzugs-
  • weise gleichzeitigem, allmählichem Verstellen von sich hierdurch andernden elektrischen Einflußgrößen Zusammenfassung Es wird eine Vorrichtung zum Schalten und gleichzeitigem, allmählichem Verstellen von sich hierdurch ändernden, elektrischen Einflußgrößen, insbesondere Kombination aus Drehpotentiometer und Schnappschalter vorgeschlagen, die beide bevorzugt auf einer elektrischen Leiterplatte oder einem sonstigen flächigen Bauelement aufgebaut sind. Die Drehachse des Drehpotentiometers mit teilkreisförmiger Widerstandsbahn trägt einen topfförmigen Ansatz, der außen mit einer nockenartigen Schaltstruktur versehen ist, wodurch bei Betätigung des Drehpotentiometers gleichzeitig ein geeigneter Schalthebel des in angrenzender Beziehung auf der Leiterplatte montierten Schnappschaltsystems betätigt werden kann. Im Inneren der Topfstruktur der Potentiometerdrehachse befindet sich der Metallschleifer, der Abgriff und Widerstandsbahn überbrückt; der Schalthebel wirkt über ein eine Vorspannung erzeugendes Federelement auf die eigentliche Schaltzunge und bringt diese jeweils in eine durch eine Übertotpunktposition vorgegebene neue Schaltposition.
  • Beide Bauelemente, nämlich Drehpotentiometer und Schnappschalter können auch unabhängig voneinander verwendet werden und elstllaltert L0iIideStCfl'.3 t,,5ilerfin(1erisc}le Maßnahmen.
  • Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs bzw. von Vorrichtungen nach der Gattung der auf die einzelnen Bauelemente gerichteten Ansprüche. Es ist bekannt, in einem Gehäuse angeordnete Drehpotentiometer so auszugestalten, daß ein nockenartiger Vorsprung, der drehfest mit der Drehachse des Potentiometers verbunden ist, bei einer bestimmten Drehposition in einen gabelartig geöffneten Schalthebel eines angrenzend zum oder am Drehpotentiometer montierten elektrischen Schalters eingreift, so daß zu Beginn oder am Ende der Verschiebebewegung des Potentiometers noch ein Schaltvorgang durchgeführt werden kann.
  • Nachteilig ist bei dieser bekannten Kombination, daß diese aus einer Vielzahl von Einzelteilen verschiedener Materialien besteht und sich nur umständlich mit Leiterplatten, gedruckten Schaltungen o. dgl. kombinieren läßt. Es besteht der Bedarf nach einer Kombination aus Potentiometer- und Schalteranordnung, die zur Ausrüstung jeder beliebigen Leiterplatte geeignet ist und wobei durch entsprechende Gestaltung der einzelnen Grundelemente nach einem Baukastenprinzip jede gewünschte Kombination hergestellt werden kann.
  • Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Kombination mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs bzw. die Vorrichtungen mit den kennzeichnenden Merkmalen der auf die einzelnen Bauelemente gerichteten Ansprüche haben demgegenüber den Vorteil, daß sie einfach und kostensparend herstellbar sind und sich in Form einzelner Baugruppen kostensparend auf Leiterplatten montieren lassen.
  • Besonders vorteilhaft ist hierbei, daß die Montage durch einfaches Einrasten von vorstehenden Lagerelementen in Aufnahmebohrungen der Leiterplatte möglich ist, wodurch gleichzeitig die notwendigen elektrischen Verbindungen mit der Leiterseite der Leiterplatte so weit vorbereitet werden können, dadurch eine einfache Bad lötung sämtliche Verdrahtungs- und sonstigen Verarbeitungsgänge hergestellt werden können.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind weitere vorteilhafte Verbesserungen und Entwicklungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung bzw. ihrer Unterkombinationen möglich.
  • Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Ansicht von unten auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Schalteranordnung bei weggenommener Leiterplatte, Fig. 2 eine Ansicht des Schalters der Fig.1 von der Seite und Fig. 3 eine Vorderansicht des Schalters der Fig. 1, während die Fig. 4 in perspektivischer Darstellung einen stößelartigen Betätigungshebel für den Schalter angibt; die Fig. 5a zeigt die in bevorzugter Ausgestaltung unmittelbar mit der tragenden Leiterplatte verbundenen Verläufe von Widerstandsbahn und Abgriffsbahn des Drehpotentiometers in Draufsicht, die Fig. 5b zeigt die Anordnung der Fig. 5a in einer seitlichen Schnittdarstellung, Fig. 6 zeigt im Schnitt das fertig auf der Leiterplatte montierte Drehpotentiometer, Fig. 7 zeigt das Drehpotentiometer der Fig. 6 in einer Seitenansicht mit angrenzend zu diesem angeordneten und von diesem betätigten Schnappschalter, während die Fig. 8 die Baugruppenkombination der Fig. 7 in Draufsicht zeigt; Fig. 9 zeigt in einer weiteren Ausgestaltung in Draufsicht ein Drehpotentiometer mit zwei zugeordneten und von diesem geschalteten Schnappschaltern, die Fig. 10 zeigt die Darstellung der Fig. 9 in einer seitlichen Schnittdarstellung und die Fig. 11 zeigt die Kombination von Drehpotentiometer mit zwei Schnappschaltern auf einer Leiterplatte entsprechend den Figuren 9 und 10 in einer Seitenansicht.
  • Beschreibung der Erfindungsbeispiele Im folgenden werden zunächst die Einzelbausteine der Erfindung, also Schalter bzw. Schnappschalter einerseits und Rehpotentiometer andererseits nach Aufbau und Wirkungsweise erläutert, bevor auf vorteilhafte kombinatorische Systeme genauer eingegangen wird.
  • Der Aufbau des in Fig. 1 gezeigten und vorzugsweise als Schnappschalter ausgebildeten Schalters 40 ist so getroffen, daß in einem bevorzugt rechteckförmigen Schaltergehäuse 1 zwei Klemmenanordnungen, nämlich eine die Schaltzunge 5 gleichzeitig lagernde Lagerklemme 2 und eine Kontaktklemme 3 eingelegt sind.
  • Die Befestigung von Lagerklemme 2 und Kontaktklemme 3 erfolgt durch eine entsprechende Formgebung der Klemmenelemente einerseits und durch entsprechende Aussparungen andererseits im Schaltergehäuse 1. So verfügt die Lagerklemme 2 über eine gewundene Form, beginnend mit einem ersten geradlinigen Teilstück 1a, welches gleichzeitig zur Anlage der Schaltzunge 5 dient und einen Gegenkontakt tragen kann, über ein zweites, hierzu rechtwinklig abknickendes Teilstück 1b, ein weiteres, sich an dieses anschließendes geradliniges Teilstück 1c, welches parallel zum ersten Teilstück 1a verläuft, ein viertes Teilstück 1d in erneuter rechtwinkliger Abknickung und ein letztes, in sich rechtwinklig geknicktes Teilstück le, welches als Ansatz gleichzeitig über eine Einkerbung 41 verfügt zur lagernden Aufnahme der sich in der Einkerbung abstützenden Schaltzunge 5.
  • Aufgrund der jeweils um 900 zueinander versetzten Teilstücke la bis le kann die Lagerklemme 2 in eine entsprechend durch zwei Gehäusevorsprünge 42a und 42b und einen sich zwischen diesen beiden im Abstand befindlichen mittleren zapfenartigen Vorsprung 43 gebildete Aufnahmenut - gegebenenfalls unter Druckanwendung - zur Erzielung eines festen Sitzes eingeschoben werden. Der Lagerklemme 2 derart gegenüberliegend, daß das Kontaktstück 14 der Schaltzunge 5 ein Gegenkontaktstück 14b an der Kontaktklemme 3 berührt, ist diese in lediglich einfacher rechtwinkliger Abbiegung in entsprechende Aussparungen der Gehäuseform eingelegt. Sämtliche Kontaktelemente verfügen über sich durch die als Gehäuseboden fungierende Leiterplatte 11 erstreckende und daher in der Ansicht der Fig. 1 nach oben gerichtete Anschlußstifte, die in Fig. 1 und Fig. 3 allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet sind und die der Verbindung mit den auf der Leiterseite der Leiterplatte befindlichen Supferbahnen dienen. Die Verbindung erfolgt dann durch Weichlötung, beispielsweise dadurch, daß man die Leiterseite 11a der Leiterplatte 1 durch ein das Lötmittel in geschmolzener Form enthaltendes Bad zieht.
  • Durch eine in die Schaltzunge 5 bei 44 eingehängte Zugfeder 45 wird die Schaltzunge in die weiter vorn schon erwähnte Aufnahmekerbe 41, die von der Lagerklemme 2 gebildet ist, gezogen.
  • Das andere Ende der Zugfeder 45 ist in einem im Schaltergehäuse 1 bei 46 verschwenkbar gelagerten Schalthebel 6 eingehängt.
  • Da in den jeweiligen Verschwenk-Endpositionen des Schalthebels 6 der Verbindungspunkt 47 von Schalthebel 6 mit Zug feder 45 außerhalb einer gedachten Verbindungslinie zwischen dem Schwenkpunkt 46 und dem Anlenkpunkt 44 der Zugfeder 45 an der Schaltzunge 5 liegt, gerät die Schaltzunge 5, wie ohne weiteres einzusehen ist, durch die Federvorspannung in den Endpositionen des Schalthebels in eine Ubertotpunktposition und wird fest gegen das jeweils von ihr dann kontaktierte Gegenelement gezogen.
  • Um seinen Schwenkpunkt 46 wird der Schalthebel 6 dann seinerseits von einem durch äußere Einwirkung verschiebbaren, stößelartigen Betätigungsarm 7 bewegt. Dadurch erzielt man das schlagartige Umschalten der Schaltzunge 5. Der Betätigungsarm 7 ist in einer geeigneten seitlichen Führung 48 innerhalb des Gehäuses 1 gelagert und kann von einer Druckfeder 8 in seine Ausgangsstellung zurückgeführt werden.
  • Der Aufbau des Betätigungsarms 7 ist im einzelnen in Fig. 4 dargestellt; er umfaßt im mittleren Teil mindestens eine Führungsausnehmung 49, die von zwei seitlichen Vorsprüngen oder Anschlägen 15 gebildet ist und in welche der mittlere Teil des Schalthebels 6 eingelegt ist, sowie auf der einen Seite ein sich durch eine Öffnung 50 im Gehäuse nach außen erstreckendes, bevorzugt abgerundet ausgebildetes Betätigungsstück 16. Zur Durchführung mehrerer Schaltzungenbewegungen und/oder zur wahlweisen Betätigung mehrerer Schnappschalter durch Nockenbahnen eines einzigen Drehpotentiometers ist der Betätigungsarm 7 um eine Längsachse symmetrisch ausgebildet und verfügt, wie Fig. 4 zeigt, auch über eine untere Aufnahmenut 49' zur Aufnahme eines Schalthebels. Weiter unten wird rnch genauer erläutert, daß durch höhenorientierte Ausschnitte 17 im Betätigungsstück 16 die wahlweise Betätigung von mehreren Schnappschaltern durch ein Drehpotentiometer möglich ist.
  • Der Darstellung der Fig. 2 läßt sich genauer entnehmen, daß zur Bildung des Schwenkbereichs 46 das Gehäuse eine einstückig ausgebildete und sich um einen vorgegebenen Abstand nach oben erstreckende Aufnahmebohrung 12 aufweist, in welche der Schalthebel 6 mit seiner Achse 51 von der Leiterplattenseite einschiebbar ist. Eine entsprechende Gegenbohrung 52 in der Leiterplatte 11 selbst sichert dann die Schwenkachse 51 des Schalthebels 6 endgültig, wie überhaupt die Leiterplatte 11 bei dem erfindungsgemäßen Schalter den Gehäuseboden ersetzt.
  • Hierzu ist das Gehäuse 1 bevorzugt aus einem thermoplastischen Kunststoff, etwa nach dem Spritzgußverfahren hergestellt und verfügt über angespritzte Lagerzapfen 9, etwa an jedem Eckbereich, mit welchen das Gehäuse dadurch mit der Leiterplatte 11 verbunden wird, daß die Zapfen 9 in entsprechend ausgebildete Bohrungen der Leiterplatte 11 eingeschoben werden. Die Lagerzapfen 9 verfügen entweder über sofort mitangeformte Rastnasen 9a, die über eine allmählich ansteigende Anlauffläche 53 und eine abrupt rechtwinklig vorspringende, der Anlauffläche 53 gegenüberliegende Rastfläche 54 verfügen, so daß bei Eindrücken der Lagerzapfen 9 in die Aufnahmebohrung 55 der Leiterplatte 11 das gesamte Gehäuse sicher eingerastet wird und unverrückbar montiert ist nlr s<jlr!c TZast:nasen werden später angequetscht.
  • Durch diese Verrastung des Schaltergehäuses 1 und damit des durch dieses gebildeten Schnappschalters in der Leiterplatte 11 läßt sich dieser auch in präziser Orientierung relativ zu einem auf der Leiterplatte 11 angeordneten Drehpotentiometer positionieren, so daß die Relativbeziehungen zwischen beiden und die jeweiligen Wirkungseingriffe einwandfrei sichergestellt sind.
  • Durch die Art der Anordnung von Betätigungsarm 7 und Schalthebel 6 wird der Schaltweg des Betätigungsarms 7 auf den Schalthebel 6 und damit auf die in diesem eingehängte Zug feder 4 in einem geeigneten Verhältnis, beim Ausführungsbeispiel im Verhältnis 2:1 übersetzt. Die zum Durchschalten erforderlichen Wege des Betätigungsarms sind daher sehr gering.
  • Es versteht sich, daß ein solcher Schalter als, wie dargestellt, Schließer ausgebildet sein kann; durch entsprechende Gestaltung der Lager- und Kontaktklemmen kann der Schalter auch als öffner oder als Wechsler ausgebildet werden. Ein öffner läßt sich beispielsweise dadurch erzielen, daß bei sonst gleicher Anordnung der die Aufnahmekerbe 41 bildende Ansatz le der Lagerklemme 2 zu dem Rest isoliert ausgebildet und getrennt herausgeführt ist; auf diese Weise erzielt man auch einen Wechselschalter bei Beibehaltung der Kontaktklemme 3. Andererseits ist es aber auch möglich, den Schalter als in seinen beiden Schaltstellungen rastbar auszubilden, so daß die Rückführung in die Ursprungsschaltposition bei Freigabe des Betätigungsarms 7 nicht wie beim dargestellten Ausführungsbeispiel, durch die Druckfeder 8 automatisch erfolgt, sondern sich ein bistabiles Verhalten ergibt.
  • Man kann dies durch Weglassen der Druckfeder 8 und Vorspannen des Schaltarmes 6 mit einer geeigneten Feder erzielen, die, wie in Fig. 1 gestrichelt angedeutet, ortsfest am Gehäuse bei 60 und schwenkbar am Schalthebel bei 61 gelagert ist. hierdurch gelangt der Schalthebel 6 in jeder Endstellung in eine durch eine solche Feder bestimmte Ubertotpunktposition, da der Verbindungspunkt von 60, 61 jeweils außerhalb seines Schwenkbereiches 46 liegt. Die Umschaltung kann dann dadurch geschehen, daß man auf der dem Betätigungsstück 16 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses ebenfalls einen Durchbruch schafft und durch diesen eine entsprechende Verlängerung des Betätigungsarms führt, an dem äußere Schaltmittel angreifen.
  • Im folgenden wird anhand der Darstellung der Figuren 5a, 5b und 6 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines die Erfindung vervollständigenden Drehpotentiometers 61 erläutert. Das Drehpotentiometer 61 ist so aufgebaut, daß es auf beliebige Leiterplatten 11 aufgebracht werden kann, wobei auch hier die Leiterplatte 11 wiederum als strukturelle Unterstützungseinheit und Lagerelement für dieses Bauteil dient. Die Fig. Sa zeigt, daß auf der Leiterplatte 11 eine kreisförmig ausgebildete Widerstandsbahn 19 und bevorzugt innerhalb der Widerstandsbahn und konzentrisch zu dieser eine entsprechende Schleiferbahn oder Abgriffsbahn 18 aufgebracht sind. Die elektrische Verbindung zwischen der Widerstandsbahn 19 und der Leiterseite 11a der Leiterplatte 11 erfolgt durch Nieten, vorzugsweise zwei Rohrnieten 20, deren Enden sich bis zur Leiterseite erstrecken und die gleichzeitig auch die Widerstandsbahn 19 mechanisch auf der Leiterplatte 11 lagern und sichern. Die Sicherung der innen liegenden Abgriffsbahn erfolgt dadurch, daß diese bei über einen Lötstift 22 verfügt, der durch eine Bohrung 62 der Leiterplatte 11 geführt und durch entsprechende Weichlötung auf der Leiterseite der Leiterplatte 11 mit den dort befindlichen Kupferbahnen verbunden wird. Der Lötstift 22 ist bevorzugt einstückig mit dem metallischen Material der Abgriffsbahn 18 ausgebildet und ist im Bereich der Durchführung durch die Leiterplatte 11 zunächst durch eine zwei Schenkel 63 bildende Umstülpung nach oben geführt, so daß sich ein mechanischer Anschlag für die Verdrehung der beweglichen Potentiometerteile ergibt, wie weiter unten noch erläutert wird. Bei 64 ist ein zungenartiger Fortsatz 65 der Abgriffsbahn 18 abgebogen und unter das Material der Widerstandsbahn 20 geführt, so daß sich dort eine mechanische Verankerung ergibt. Zweckmäßigerweise verfügt die Leiterplatte 11 an dieser Stelle über eine Ausnehmung 66.
  • Vervollständigt werden diese, auf der Leiterplatte 11 aufgebauten Teile eines Drehpotentiometers dann durch die in Fig. 6 dargestellten Teile, die durch eine zentrale Bohrung 21 der Leiterplatte hindurchgeführt und befestigt werden. Die Potentiometerachse 67, die durch die Bohrung 21 der Leiterplatte hindurchgesteckt wird, verfügt auf der Seite der Widerstandsbahn 19 über eine Verdickung 68 unter Bildung einer Schulter 69, so daß sich durch ringförmige Anlage der Schulter an dem Material der Leiterplatte ein Gleitbereich für die Drehbewegung des Potentiometers 61 ergibt. Der verdickte Potentiometerachsenteil 68 setzt sich dann auf dieser Seite unter Bildung eines topfartig übergreifenden Teils 23 fort, indem von dem verdickten Teil 68 zunächst ein radialer Ringflansch 70 ausgeht, der in einen etwa bis zur Widerstandsbahn 19 axial rückgeführten Ringflansch 71 an seinem Randbereich übergeht. Im Inneren des so gebildeten topfförmigen Ansatzes 23 befinden sich vorzugsweise zwei Lagerzapfen 25, die einen metallischen Schleifer 24 aus federndem Material so halten, daß dessen einer Schenkel 24a auf der Widerstandsbahn und dessen anderer Schenkel 24b auf der Abgriffsbahn aufliegt. Beim Drehen der Potentiometerachse 67 und damit des mit dieser einstückig verbundenen Ansatzes 23 wird dann der metallische Schleifer 24 durch die beiden Zapfen 25 mitgenommen und gleitet auf beiden Bahnen. Auf diese Weise läßt sich der Widerstandswert des Drehpotentiometers verändern.
  • Zur Sicherung der Drehteile des Potentiometers ist auf der gegenüberliegenden Seite auf den durch die Leiterplatte 11 hindurchragenden Teil der Potentiometerachse 68 eine iialte- und Lagerbuchse 26 aufgerastet. Die Buchse besteht bevorzugt aus einem thermoplastischen Kunststoff und ist daher bis zu einem gewissen Grade elastisch verformbar. Wie auch der Darstellung der Fig. 11 entnommen werden kann, verfügt die lialtebuchse 26 über an ihrem inneren Umfang verteilte Rastnasen 27, die in entsprechende Aussparungen der Potentiometerachse 68 dann eingreifen und das gesamte System formschlüssig verriegeln, wenn die Buchse so weit auf die Potentiometerachse 6d aufgeschoben ist, daß der Metallschleifer 24 unter Druck auf den von ihm überstrichenen Bahnen aufliegt. Als Toleranzausgleich und zur Erzielung einer definierten Gangigkeit können an der Haltebuchse 26 noch über den Umfang verteilt federnde Lappen 28, beispielsweise vier Lappen, angespritzt sein, die dann auf dieser Seite der Leiterplatte 11, also auf der Leiterseite, gleiten.
  • Der axiale Ringflansch 71 des topfartigen Ansatzes 23 kann, wie beispielsweise in gestrichelter Linienführung in Fig. 8 gezeigt ist, einen kreissegmentartigen Vorsprung 72 aufweisen, dessen Endbereiche 73a und 73b mit der Umstülpung des Lötstiftes 22 zur Drehbegrenzung des Potentiometerwegs Anschläge bilden. Die Haltebuchse 26 besteht bevorzugt aus einem radial erweiterten Ringflansch 74 und zwei die Potentiometerachse 67 teilweise umfassenden Verlängerungen 75a, 75b, die zwischen sich Schlitze 76 freilassen. Hierdurch ist das Einschnappen der Rastzungen 27 bei der Montage erleichtert.
  • Die Wirkverbindung des in den Figuren 5a, Sb und 6 gezeigten Drehpotentiometers mit dem Schnappschalter der Figuren 1 bis 1 erfolgt durch entsprechende Formgebung des Radialflansches 70 des topfartigen Ansatzes 23, der an seiner Peripherie eine solcherart nockenähnlich ausgebildete Kontur aufweist, daß, wie die Figuren 7 und 8 genauer zeigen, bei Verdrehen des Potentiometers gleichzeitig Schaltbewegungen durch Einwirkung auf den Betätigungsarm 7 möglich sind.
  • Die Figuren 7 und 8 zeigen eine Anordnung, bei der ein Drehpotentiometer 61 und ein Schalter 40 der beschriebenen Art als Kombination auf einer Leiterplatte 11 aufgebracht sind. Durch Drehen der Potentiometerachse 68 wird der Betätigungsarm 7 des Schalters über die entsprechend ausgebildete Kontur oder Kurve 30 am Ansatz 23 bewegt und eine definierte Schaltposition hervorgerufen, beispielsweise der Schalter eingeschaltet. Eine solche Anordnung ist für Geräte geeignet, bei denen über einen Drehknopf sowohl ein- als ausgeschaltet als auch ein Widerstandswert an einem Drehpotentiometer verändert werden soll.
  • Wie ersichtlich ist die Montage einer solchen Schaltkombination, die insbesondere für Regelaufgaben geeignet ist, einfach und präzise möglich, indem der Schalter 40 mit seinen Lagerstiften 9 in die Leiterplatte 11 eingeknipst wird und nach Durchstecken der Drehachse 68 des Potentiometers und Aufrasten der tlaltebuchse 26 auch dieses in eine entsprechende Position gebracht worden ist.
  • Eine weitere Ausgestaltung einer solchen Kombination aus Drehpotentiometer und Schalter laßt sich der Darstellung der Figuren 9 bis 11 entnehmen. Bei diesem Ausführungsbeispiel verfügt der periphere Randbereich des Ansatzes 23' der Potentiometerachse 68 über zwei unterschiecllict1e Konturen 35 und 36 in verschiedenen flöhen, so daß bei Zuordnung von zwei getrennten Schaltern 80 utid 81 zu einer Drehpotentiometer auch zwei getrenllte Schaltvorgange je nac1i ;Vinl;elstellung des Drehpotentiometers vorgenommen werden können. Die Befestigung der Schalter 80 und 81 zum Drehpotentioll!eter 61 erfolgt in der gleichen Weise se durch Einrasten von Lagerraststiften 9 in Bohrungen dcr Leiterplatte 11 wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen.
  • Die Darstellung der Fig. 11 zeigt, daß der Betätigungsarm 7 des Schalters 80 den schon weiter vorn mit Bezug auf Fig. 4 erwähnten Ausschnitt 17 aufweist und daher von der Schaltnocke 33 der oberen Kontur 36 des Ansatzes 23' nicht beeinflußt wird. Seine Schaltbewegung wird ausschließlich gesteuert von der in Fig. 9 gestrichelt dargestellten Schaltnocke oder Ausnehmung 29 der unteren Umfangskontur 35. Zur Vereinfachung der Einzelteilhaltung ist daher, wie ebenfalls schon weiter vorn erwähnt, der Betätigungsarm 7 der Fig. 4 so ausgebildet, daß er durch Drehen um 1800 für beide Schalter verwendbar ist.
  • Es ist in einer weiteren Ausgestaltung vorliegender Erfindung auch möglich, die in unterschiedlichen Ebenen liegenden Schaltnocken oder Konturen 35, 36 relativ zueinander verdrehbar zu gestalten, so daß ein zusätzlicher Freiheitsgrad in der Schaltausübung gewonnen werden kann. So kann es sich beispielsweise bei dem Schalter 80 um den üblichen, mit der Betätigung des Drehpotentiometers ein- und ausschaltbaren Schalter handeln, während der zweite Schalter 81 so angeordnet ist, daß er über die Potentiometerachse am Ende des Drehbereichs betätigt wird und dann Schaltvorgänge auslöst, beispielsweise die Elektronikschaltung überbrückt. Es ist außerdem möglich, diesen Schalter durch die Zweiteilung des Potentiometerachsenbereiches auch in der Stellung "Aus" zu betätigen, wenn also beispielsweise die Drehpotentiometereinrichtung an einem Anschlag liegt. Ilierzu kann eine der Ansatzteile 36 oder 35 drehfest mit der Potentiometerachse 68 verbunden und der andere mit dem einen Teil über Druckfedern so verbunden sein, daß eine zusätzliche Verdrehbewegung um einen Ergänzungswinkel gegen den Druck mindestens einer Druck feder möglich ist. Beim Loslassen des Drehknopfes geht dann die Potentiometerachse in die Ursprungsstellung zurück; es handelt sich hierbei daher um eine Momentschaltung.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Druckfedern 32a und 32b vorgesehen, die in Ausnehmungen 83a und 83b des unteren topfförmigen Ansatzteils 35 angeordnet sind und bei Druckeinwirkung mittels zweier kreissegmentartig gekrümmter Druckstangen 31a und 31b eine zusätzliche Kompression erfahren können. Dies bedeutet mit anderen Worten, daß am Ende des Drehwinkelbereichs, durch welchen beim dargestellten Ausführungsbeispiel der untere Ansatzteil 35 ohne Zusammenpressen der Druckfedern 32a und 32 mitgenommen worden ist, der obere Ansatzteil 36 noch so weit zusätzlich verdre1it werden kann, wie dies der ilub der Druckfedern bis ur vollständigen Kompression ermöglicht. Diese zusätzliche Drehbewegung bewirkt keine Schaltänderung mehr am Potentiometer oder am Schalter 80, veranlaßt jedoch das Auflaufen der Zusatznocke 33 auf den Betätigungsarm 7' des Schalters 81. Diese Schaltbewegung bleibt so lange erhalten, wie der Drehknopf für die Potentiometerachsenl>etätigung festgehalten wird. Die Druckstangen 31a und 31b sind drehfest mit dem beim Ausführungsbeispiel oberen Ansatzteil 3G verbunden.
  • Die Erfindung erlaubt die Bestückung beliebiger Leiterplatten, gedruckter Schaltungen oder sonstiger struktureller Bauelemente mit Kombinationen von Potentiometern, Schaltern, aber auch von Einzelbauelementen nach dem Bau);astenprinzip in einfacher, kostensparender und sicherer Weise.

Claims (22)

  1. Patentansprüche Vorrichtung zum Schalten und gleichzeitigen allmählicnen Verstellen von sich hierdurch andernden elektrischen Einflußgronen, insbesondere Kombination aus Drehpotentiometer und Schalter, vorzugsweise Schnappschalter, die bevorzugt auf einer elektrischen Leitcrplatte oder einem sonstigen flächigen Bauelement aufgebaut sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehachse(68)des Potentiometers (61) mindestens eine umfangsmäßige nockenartige Kontur (30, 33) zugeordnet ist, daß angrenzend an diese auf der Leiterplatte (11) mindestens eine Schalteranordnung (SchnappscIalter 40, 80, 81) derart montiert ist, daß ein stößelartiger Betätigungsarm (7, 7') bei Verdrehung des Potentiometers jeweils betätigbar ist, wodurch eine Schaltzunge (5) der Schalteranordnung unter dem Einfluß eines Vorspannungs-Federelements (45) in eine neue Ubertotpunkt-Schaltposition bringbar ist, und daß die Kontur des Potentiometers vom Rand eines topfähnlichen, mit der Drehachse (G8) verbundenen Ansatzes (23, 23') gebildet ist, der in seinem Inneren drehfest einen Widerstands-Schleifbahn (19) und Abgriffsbahn (18) überbrückenden, aus elektrisch leitendem Material bestehenden Schleifer (24) lagert.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Gehäuse (1) der Schalteranordnung (40, 80, 81) sowie Drehpotentiometer (61) durch Durchtrittsöffnungen (21, 55) der Leiterplatte (11) führbare und mit der Leiterplatte (11) verrastbare Verankerungselemente (9; 68, 26) aufweisen.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnungen (21, 55) für die Verankerungselemente (9; 68, 26) der Bauteile in einer solchen Position auf der Leiterplatte (11) angeordnet sind daß Schalterstellungen und Winkelposition des Drehpotentiometerabgriffs in vorgegebener Beziehung zueinander stehen.
  4. 4. Schalter, vorzugsweise Schnappschalter, insbesondere zum Aufbau der Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 aus Schalter und Drehpotentiometer, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb eines vorzugsweise rechteckförmigen und auf einer Seite durch die als Unterstützungsfläche dienende Leiterplatte (11) abgeschlossenen Gehäuses (1) ein Betätigungsarm (7) in einer Führung (48) gelagert ist, der in einer Richtung parallel zur Bewegung der Schaltstücke (14) der Schaltzunge (5) verschiebbar ist.
  5. 5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in mäanderförmig durch Vorsprünge (42a, 42b) und Zapfen (43) des Gehäuses gebildete Aufnahmenuten Lagerklemmen (2) oder Kontaktklemmen (3) einsetzbar und festklemmbar sind, die mit ihren Kontaktstücken (14b) bzw. Anlagestücke (la) für die Schaltzunge (5) einander gegenüberliegen und Anschlußstifte (10) aufweisen, die nach Verbinden des Gehäuses (1) durch Verrastung mit der Leiterplatte (11) durch Bohrungen in dieser bis zur Leiterseite (11a) der Leiterplatte (11) zur Verlötung ragen.
  6. 6. Schalter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltzunge (5) mit ihrem zum Kontaktbereich (14) abgewandten Ende in einer Einkerbung (41) schwenkbar gelagert ist, daß an ihr etwa mittig eine Zugfeder (45) angreift, deren anderes Ende mit einem Schalthebel (6) verbunden ist.
  7. 7. Schalter nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (6) in einer Aufnahmeaussparung (49) des Betätigungsarms (7) gehalten ist und sein zur Schaltzunge (5) abgewandtes Ende am Gehäuse (1) schwenkbar gelagert ist.
  8. 8. Schalter nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (6) einen verbreiterten Kopf aufweist, der durch Anlage an mindestens eine Gehäuseinnenwand die Schalterendstellung bestimmt.
  9. 9. Schalter nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die das eine Ende der Schaltzunge (5) aufnehmende Einkerbung (41) von einer einstückig mit einer der Klemmen (2) ausgebildeten Verlängerung (1e) gebildet ist.
  10. 10. Schalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsarm (7) von einer Druckfeder (8) in eine vorgegebene Schaltposition vorgespannt ist.
  11. 11. Schalter nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (6) mit einer Achse (41) in ebon TorsT (12a)dieXeine Aufnahmeöffnung (12) aufweisenden, einstückigen Gehäusebereich gelagert ist.
  12. 12. Schalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeaussparung (49) für den Schalthebel (6) im Betätigungsarm (7) gebildet ist von zwei den Schalthebel (6) seitlich erfassenden Vorsprüngen (15), daß der Betätigungsarm (7) eine eine 180 -Drehung ermöglichende symmetrische Ausbildung aufweist und am außerhalb des Schaltergehäuses (1) befindlichen Betätigungsstück (16) eine Aussparung (17) vorgesehen ist zur wahlweisen Betätigung durch in unterschiedlichen Höhenebenen liegenden Nockenkonturen des Ansatzes (23, 23') des zugeordneten Drehpotentiometers (61).
  13. 13. Drehpotentiometer, insbesondere zum Aufbau der Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 in Verbindung mit dem Schalter der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Widerstandsbahn (19) und Abgriffsbahn (18) als konzentrische Teilringe um eine Durchführungsöffnung (21) der Leiterplatte (11) unmittelbar auf dieser aufgebracht sind.
  14. 14. Drehpotentiometer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsbahn (19) auf der Leiterplatte (11) mittels Nieten (Rohrnieten 20) befestigt ist, die auf der abgewandten Leiterseite (11a) der Leiterplatte (11) Lötpunkte zum Anschluß mit den dort befindlichen Kupfer leitungen bilden und daß die Abgriffsbahn (18) innerhalb des konzentrischen Teilkreises der Widerstandsbahn (19) liegt.
  15. 15. Drehpotentiometer nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgriffsbahn (18) aus einem elektrisch leitenden Material einen durch eine Bohrung (62) der Leiterplatte (11) geführten, vorzugsweise einstückigen Lötstift (22) aufweist, der durch eine Ausstülpung unter bildung zweier aufeinander liegender Schenkel (63) gleichzeitig einen Anschlag für die Verdrehbewegung des Drehpotentiometers bildet.
  16. 16. Drehpotentiometer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgriffsbahn (18) auf der zum Lötstift (22) abgewandten Seite eine lialtezunge (6r) aufweist, mit welcher sie, gegebenenfalls in einer Aussparung (66) der Leiterplatte (11), mindestens einen Teil der auf dieser aufliegenden Widerstandsbahn (19) untergreift.
  17. 17. Drehpotentiometer nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die zentrale Bohrung (21) der Leiterplatte (11) geführte Potentiometerachse (68) auf der Widerstandsbahn (19) und Abgriffsbahn (18) tragenden Leiterplattenseite einen topfförmigen Ansatz (23) aufweist, der in seinem Inneren, vorzugsweise über Zapfen (25), den Widerstandsbahn mit Leiterbahn elektrisch verbindenden Metallschleifer (24) lagert und mittels eines oberen peripheren Radialflansches die Schaltkontur für die Schalterbetätigung und mittels eines von diesem axial ausgehenden Ringflansc1ies (71) Anschläge (73a, 73b) bildet, die mit der Ausstülpung (63) des Lötstiftes (22) in Wirkverbindung treten.
  18. 18. Drehpotentiometer nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis X, dadurch gekennzeichnet, daß auf die durch die Bohrung (21) der Leiterplatte (11) geführte Potentiometerachse (68) eine Haltebüchse (26) aufgesteckt ist, die mittels Rastnasen (27) in entsprechende Ausnehmungen der Potentiometerachse (68) eingreift.
  19. 19. Drehpotentiometer nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltebüchse (26) auf die zugeordnete Fläche der Leiterplatte (11) gerichtete federnde Lappen (28) zur Erzielung einer definierten Gängigkeit und zum Toleranzausgleich aufweist.
  20. 20. Drehpotentiometer nach einem oder mehreren der Anspruche 13 bis 19, dadurch qekennzeichnet, daß der den Fletallschleifer (24) tragende Ansatz (23') aus zwei Teilen 35,36) besteht, dessen einer Teil drehfest mit der Fotentiometorachse (68) verbunden ist und dessen anderer Teil beziiqlich des einer Teils silber verbindende Druckredern (32a "2b) in eine 9elativposition verschiebbar ist.
  21. 21. Drehpotentiometer nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß beide Ansatzteile (35, 36) periphere Schaltnockenkonturen aufweisen, die selektiv mit zugeordneten Betätigungsarmen (7, 7') von um das Drehpotentiometer (61) auf der Leiterplatte (11) angeordneten Schaltern (80, 81) in Wirkverbindung treten.
  22. 22. Drehpotentiometer nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß zur Momentanschaltung bei erreichter Potentiometerendstellung und Schaltposition eines der zugeordneten Schalter die Potentiometerachse um einen durch die Nachgiebigkeit der Druckfedern (32a, 32b) definierten Weg zusätzlich verdrehbar ist, derart, daß eine Schaltnocke (33) momentan mit einem Betätigungsarm (7') eines zusätzlichen Schalters (81) in Wirkverbindung tritt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3223641A1 (de) * 1982-06-24 1983-12-29 Bsg Schalttechnik Gmbh & Co Kg, 7460 Balingen Potentiometer/schalter-kombination
DE3514708A1 (de) * 1985-04-24 1986-10-30 BSG-Schalttechnik GmbH & Co KG, 7460 Balingen Drehpotentiometer mit schalter
US6079401A (en) * 1998-12-10 2000-06-27 Ranco Incorporated Of Delaware Single knob rotary oven control apparatus providing continuous and discrete control information

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