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Potentiome te r/ Schalter - Koin bination
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Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Potentiometer/Schalter-Kombination
nach der Gattung des llauptanspruchs. Häufig ist es beim Verstellen eines Potentiometers
erwünscht, gleichzeitig weitere elektrische Funktionen zu beeinflussen, einzuschalten
uder zu ändern, etwa in der End- oder Anfangsposition des Potentiometers oder auch
beim Durchlaufen des Potentiorneter-Stellwegs.
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Eine Vorrichtung zum Schalten und zuni vorzugsweise gleichzeitigen,
allmählichen Verstellen von sich hierdurch ändernden elektrischen Einflußgrößen
ist bekannt aus der DE-OS 27 46 841 der gleichen Anmelderin; die bekannte Vorrichtung
umfaßt ein auf einer Trägerplatte aufgebautes Potentiometer, wobei angrenzend an
das Potentiometer ein Schnappschalter angeordnet ist, der über einen stößelartìg,en
Betätigungsarm verfügt.
Potenitiometer weist eine sich mit seiner
Drehachse synchron drehende nockenartige Kontur auf, wobei in einer bestimmten Potentiome
terstellung der Schnappschalter betätigt wird.
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Bei dieser bekannten Vorrichtung könnte als nachteilig angesehen werden,
daß, allein schon wegen des begrenzten Raums angrenzend an das Potentiometer selbst
nur eine vorgegebene Anzahl von Umschaltungen oder allgemein Schaltbewegungen durchgeführt
werden können und jeweils getrennte Schalter mit eingenem Aufbau erforderlich sind.
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Es ist daher Aufgabe vorliegender Erfindung, eine solche Kombination
aus Potentiometer mit zugeordnetem Schalter oder Schaltern zu schaf'fen, die einfach
aufgebaut uIld problemlos zu montieren ist, Illit möglichst wenig Einzelteilen auskommt
und eine Vielzahl von vorzugsweise kontinuierlich ablaufenden Schaltbewegungen paralle
und gleichzeitig mit der ablaufenden Verschiebung des Potentiometerschleifers ermöglicht.
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Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Iotentiomete r/Schalte
r-Kom bination löst diese Aufgabe Illit den kennzeichnenden Merkmalen des IIauptanspruchs
und hat den Vorteil, daß auf einer gemeinsamen Lagerplatte, und zwar unter Ausnutzung
deren Vorder- und Rückfläche, das POtentiometer und die eine Vielzahl von Schaltvorgängen
im Verlauf der Potentiometerverstellung ermöglichende Schaltvorrichtung
angeordnet
sind, wobei eine einwandfreie Synchronisation der jeweiligen Schaltvorgänge auf
die Potentiometerstellung gegeben ist.
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Besonders vorteilhaft ist der einfache und kostengünstige Aufbau bei
Verwendung von nur wenigen Einzelteilen, wobei die Schleifer flir den Potentiometerbereich
und fiir die Schaltvorrichtung identisch sein können.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen der ini lIauptanspruch angegebenen Kombination
möglich. Besonderes vorteilhaft ist die Ausbildung der Schaltvorrichtung auf der
zum Potentiometerbereich gegenüberliegenden Fläche der Trägerplatte in Form von
kaschierten Leiterbahnen, wobei eine durchgehende Abgriffsbahn je nach Schleiferstellung
mit einer beliebigen Anzahl von Segmenten der Schaltbahn, die vorzugsweise zueitiande
r konzentrisch angeordnet sind, verbunden werden kann. Damit beim Verstellen des
Potentiometers in den Schaltstellungen keine Unterbrechung auftritt, sind die Segmente
der Schalterbahn in ihrer abstandsmäßigen Beziehung so angeordnet, daß der Schleifer
mit seiner kalottenförrnigen Ausstülpung beim Übergang von einem Segment auf das
andere stets eines der Segmente und ini genauen Übergangs be reich beide Segmente
berührt. Dies ist deshalb vorteilhaft, weil beirri Einsatz der Schaltvorrichtung
zum 5 sukzessiven Anschalten von optischen Anzeigeeinrichtungen, beispielsweise
Leuchtdioden, die
so dann die Potentiometerstellung angeben können,
keine Unterbrechung auftrcten darf, wenn der Schleifer von einen) Segment der Schalterbahn
auf das andere gleitet. Eine Unterbrechnung würde bedeuten, daß keine der optischen
Anzeigen aufleuchtet und für diesen Zeitpunkt eine Orientierung über die effektive
Potentiometerstellung nicht möglich ist.
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Vorteilhaft ist ferner, daß die gemeinsame Achse für den Potentiometerbereich
und die Schaltvorrichtung dadurch Verrastung in einer Durchbrechung der Trägerplatte
gehalten wird.
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Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Vorderansicht auf den Potentiometerbereich
mit Trägerplatte und Montageplatte bei abgenommener Schleiferlagerung und I>rehknopf,
Fig. 2 die Rückansicht der Trägerplatte der Fig. 1 mit Schaltvorrichtung und Montageplatte,
wieder bei abgenommenem Schleifer für den Schaltbereich, Fig. 3 eine Draufsicht
von oben auf Potentiometerbereich mit Schaltvorrichtung und als bevorzugte Weiterbildung
eine auf der Montageplatte angeordnete von der Schaltvorrichtun geschaltete optische
Anzeigeeinrichtung und die
Fig. 4 bei a) einen ersten Lagerteil
für den Potentiometerschleifer, bei b) den Potentiometerschleifer, der gleichzeitig
als Schleifer für die Schaltvorrichtung einsetzbar ist und bei c) den zweiten Lagerteil
für den Schleifer der Schaltvorrichtung, der einstückig gleicllzeitig die genleinsame
Achse bildet.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele Bei deni in den Fig. 1, 2 und
3 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Potentiometer/Schalter-Kombination ist
die eigentliche Trägerplatte 1 senkrecht auf einer größeren Montageplatte 2 befestigt;
es versteht sich, daß eine solche Anordnung selbstverständlich-beliebig ist und
die Erfindung hierauf nicht beschränkt ist. Die Lagerung auf einer Montageplatte
hat aber dann Vorteile, wenn die erfindungsgemäße Kombination zum fortlaufenden,
synchron zur Potentiometerverstellung erfolgenden Anschalten von optischen Anzeigeanordnungen
dient, wie diese beispielsweise bei 3 dargestellt sind. Die optischen Anzeigeanordnungen
bestehen aus einer beliebigen Vielzahl von beispielsweise Leuchtdioden 3a bis 3e
und 4, die in einer gemeinsamen Lagerbank 5 gefaßt sein können und deren rückwärtige
elektrische Anschlüsse 6 über die Montageplatte 2, die eine Printplatte, eine normale
Trägerplatte oder ein sonstiges Bauteil sein kann, in elektrischer Verbindung mit
den Schnlterteilen der Schaltvorrichtung steht, worauf weiter unten noch eingegangen
wird. Die Trägerplatte 1 wird doppelseiÜg ausgenutzt; die Vorderseite, die in Iig.
1 gezeigt ist, trägt eine in die sein
Fall ringförmige Widerstandsbahn
7 mit einer inneren konzentrischen Abgriffsbahn 8 - diese Abgriffsbahzn kann selbstverständlich
auch außerhalb der Widerstandsbahn 7 liegen oder an anderer Stelle angeordnet sein.
Lagerung und Ausbildung von Widerstandsbahn 7 mit Abgriffsbahn 8 können so getroffen
sein, wie dies für sich gesehen bei dem in der eingangs schon genannten DE-OS 27
46 841 beschriebenen Potentiometeraufbau bekannt ist, so daß hierauf nicht weiter
eingegangen zu werden braucht. Die Widerstandbahn 7, die vorzugsweise ctiric Massebahn
ist, ist jedenfalls auf der Lageplatte vorzugsweise unmittelbar aufgesetzt und Irarin
niit ihren Endbereichen bei 7a und 7b durch die Lagerplatte geführt und rückseitig
etwa durch Lötung befestigt sein; dasselbe trifft für die vorzugsweise aus einer
Illetallischen Ringstruktur be stehende Abgriffsbahn 8 zu. Zentral befindet sich
eine Bohrung 9 in der Lagerplatte 1, die der Aufnahme und Lagerung der Betätigungsanordnung
flir die Verstellung und die Lagerung der Abgriffe dient. Die Rückseite der Lagerplatte
1 weist, wie in Fig. 2 gezeigt, konzentrisch zur Lagerbohrung 9 die Mittel für die
Schalterverstellung auf, und zwar eine Schalterbahn 10 mit einer zu dieser konzentrischen
Abgriftsbahn 11. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel umgibt die Schalterbahn
10, die in eine Vielzahl von einzelnen Segmenten lOa, lOb, lOc usw. unterteilt ist,
die Abgriffsbahn 11 konzentrisch. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung von
Schalterbahn und Abgriffsbahn besteht darin, daß diese gebildet sind unmittelbar
durch Leiterbahnen, wie sie für sich gesehen bei Printplatte u. dgl. bekannt sind,
aJso durch Kupferkaschierungen, die durch bekannte Techniken auf der Lagerplatte
1 aufgebracht sind. Die Lagerplatte 1 weist
gleichzeitig auch die
ebenfalls als Leiterbahn Kupferkaschierungen ausgebildeten Zuleitungen 12 sowie
13a, 13b, 13c usw. für die Segmente der Schalterbahn 10 und die Abgriffsbahn 11
auf; diese Leiterbahnen sind in der üblichen Weise einstückig mit den Segmenten
und der Abgriffsbahn verbunden und führen zu Anschlußbereichen 14, die ihrerseits
gebildet sein können von Anschlußstiften, die herrühren oder befestigt sind an Schaltplatten
15a, 15b (vergl. Fig. 1). Von den Schaltplatten erstre.-ken sich dann nach unten
zur Montageplatte Zuleitungen 16 und können dort in Bohrungen eingeführt und auf
der Unterseite verlötet sein. Glei;hzeitig können hierdurch wieder die entsprechenden
Leiterplattenverbindungen zu den Anschlüssen 6 der optischen Anzeigeeinrichtung
3 hergestellt werden.
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Die Anschlußplättchen 15a, 15b mit ihren Kontaktzuleitungen und Anschluß
zapfen können in einer Ausgestaltung vorliegender Erfindung gleichzeitig der (vertikalen)
Lagerung der Lagerplatte 1 auf der Montageplatte 2 dienen, da sie bzw. ihre nietallischen
Kontakte sowohl mit der Lagerplatte 1 als auch mit der Montageplatte 2 fest verbunden,
nämlich vorzugsweise verlötet sind.
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Es versteht sich im übrigen, daß die Anzahl der Set,ffrsente 10a,
lOb ...
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der Schalterbahn (Kupferkaschierungen) beliebig sein kann, je nach
der Anzahl der gewünschten Schaltvorgänge im Verlauf einer vollständigen Verstellung
des Potentiolneterbereichs von Anschlag zu Anschlag.
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Die Endmontage bis zur elektrischen Funktionsfähigkeit der insoweit
erläuterten Potentiometer/Schalter-Kom bination erfolgt dann dadurch, daß auf beiden
Seiten jeweils erste und zweite Lagerteile 17a, 17bfür die beidseitigen Schleifer
18a, 18b vorgesehen sind, die die aus einem federnden, elektrisch leitenden Metall
bestehenden Schleifer in ihrer einander zugeordneten Position unverrückbar lagern
und auf die elektrisch abzugreifenden und miteinander zu verbindenden Teilkomponenten
drücken und gleichzeitig die Durchführung einer Drehbewegung unter der Wirkung eines
vorzugsweise eine Rändelung aufweisenden Stellknopfes 19 ermöglichen.
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Bevorzugte Ausffihrungsfornlen des ersten und zweiten Lagerteils der
Betätigungsanordnung für die Schleifer oder Abgriffe sind bei a) und c) in Fig.
4 dargestellt; so verfügt das erste Lagerteil 17a über einen in etwa rundlichen
Grundkörper 20 als Basis, -mit einer zentralen, vorzugsweise unrunden Durchtritts-
oder Aufnahmeöffnung 21, zwei seitlichen zapfenartigen Vorsprüngen 22a-, 22b und
einem äußeren, nach oben in der Zeichenebene erhabenen, bei 2:S unterbrochenen Randteilwulst
24. Ferner ist die Durchtrittsöffnung 21 ebenfalls von einem erhabenen Ringwulst
25 umgeben, mit welchem das erste Lagerteil 17a auf der inneren Fläche der Lagerplatte
1 angrenzend an die Durchtrittsbohrung 9 aufliegt und gleitet; diese Fläche ist
in Fig. 1 mit 26 bezeichnet. Diesem ersten Lagerteil entsprechend ist der Schleifer
für den I'otentiometerbereich ausgebildet, der bei b) in Fig. 4 dargestellt ist
und mit 18b bezeichnet ist. Der Schleifer 18b ist etwa ringförmig ausgebildet und
besteht aus einem geeigneten Federmaterial mit beidseitigen Durchtrittsöffnungen
oder
Aufnahmaöffnungen 27a, 27b flir die Zapfen 22a, 22b des ersten Lagerteils. Teile
des Schleifers 18b sind aus der Zeichenebene nach oben hochgebogen, und zwar der
bei 28 kenntlich gemachte, einen kalottenförmigen Schleifeinsatz tragende oder lediglich
eine Ausstülpung bei 29 aufweisende, sich beidseitig öffnende Federarm, sowie zwei
innere Schleifarme 30, mit denen der Schleifer 18b die Abgriftsbahn 8 im Potentiometerbereich
berührt. Die kalottenförmige Ausstülpung 29 oder ein entsprechender Einsatz gleitet
dann bei der Verstellung des Potentiometer auf der Widerstandsringbahn 7.
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Entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung vorliegender Erfindung
wird für die rückseitige Schaltvorriclitung auf der Lagerplatte 1, wie sie in Fig.
2 dargestellt ist, der gleiche Abgriff wie für den Potentiometerbereich verwendet;
er ist daher nicht nochmals dargestellt und läßt sich bei 18a in Fig. 3 erkennen.
Zur Lagerung dieses Schleifers 18a ist das zweite Lagerteil 17a vorgesehen, welches
bei c) in Fig. 4 dargestellt ist. Das zweite Lagerteil 17a verfügt ebenfalls über
eine breitere Basisfläche 32 mit den beidseitigen Zapfen 33a, 33b flir die Aufnahme
und unverrückbare, insbesondere unverdrehbare Lagerung des Schleifers 18a und iiber
einen zentralen Achsenteil 34. I)er Achsciitcil 34 ist an seinem Endbereich, wie
bei 35 angedeutet, geschlitzt ausgebildet, so daß sich die beiden Teile zusammendrücken
lassen und verfügt über nach außen abgewandte, äußere Rastnasen 36.
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Zur Montage wird so vorgegangen, daß der Schleifer 18a, zunächst für
die Schaltvorrichtung auf das zweite Lagerteil 17a aufgesetzt
wird,
und zwar so, daß die Abgriffsarme 30 die innere Abgriffsbahn 11 und die Ausstülpung
29 die äußere Schalterbahn 10 federnd berühren. Die Achse 34 wird dann durch die
Öffnung 9 hindurchgeführt und auf der anderen Seite wird das erste L,agerteill7b,
ebenfalls mit aufgesetztem Schleifer 18b auf den herausstehenden Achsstummel 34
des zweiten Lagerteils 17a geprel3t, wobei die unrunde Form des Achsstummels 34
sowie der Durchtrittsöffnung 21 für die richtige Orientierung der beiden Schleifer
18a, 18b sorgen.
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Durch einen entsprechenden Druck schnappen dann die Rastnasen 36 rückseitig
des ersten Lagerteils 17beim und die gesamte Betätigungs- und Lagerordnung für die
Schleifer ist sicher montiert, wobei die Schleifer federnd auf den zugeordneten
Bahnen aufliegen.
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Der Achsstummel 34 weist selber noch eine unrunde Durchtrittsöffnung
auf, wie bei 37 angedeutet, in welche dann noch die Achse 38 des Betätigungsdrehknopfes
19 eingeschoben wird.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung vorliegender Erfindung besteht
darin, daß die einzelnen Segmente 10a, 10b .. . der Schalterbahn 10 in einen0 solchen,
sich gegenseitig isolierenden Abstand als Leiterbahn-Kaschierung auf der Träge rplatte
1 angeordnet sind, daß die kalottenförmige Ausstülpung 29 des zugeordneten Schleifers
beim Übertritt von einem Segment zum anderen für einem vorgegebenen Moment beide
Segmente elektrisch kontaktiert, so daß in jeder Position die Potentiometerstellung
präzise angezeigt wird, wobei beim Übergang von einem zum anderen dann zwei der
Leuchtdioden 3a bis 3c und 4 aufleuchten können. Die L.euchtdiode 4 ist gesondert
bezeichnet, du sie eine der Endpositionen des
Potentiometers angibt
und auch in einer anderen Farbe, beispielsweise rot aufleuchten kann, während die
anderen Leuchtdioden 3a bis 3e beispielsweise grün leuchten. I)ie elektrische Verschaltung
der anzeigenden Leuchtdioden kann daiiii so getroffen sein, daß entweder ein sich
allmählich mit der Potentiometerverstellung verlängerndes Lichtband aus einzelnen,
sukzessive zusätzlich aufleuchtenden Leuchtdioden gebildet wird, oder die Anzeige
jeweils von einer Leuchtdiode zur anderen weiterspringt.