DE3223641C2 - - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Drehpotentiometer/Schal­ ter-Kombination nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer einen elektrischen Schalter und gleichzeitig einen variablen Widerstand bildenden bekannten Anord­ nungen dieser Art (US-PS 28 87 553) befindet sich der variable Widerstand in Form eines Drehpotentiometers auf der einen Seite eines einheitlichen, durch eine mittlere Trennwand gebildeten Gehäuses, von der aus­ gehend nach beiden Seiten periphere Umrandungen weg­ stehen, so daß gegenüber einer ersten muldenförmigen Gehäusestruktur, die das Drehpotentiometer aufnimmt, eine zweite entsprechend ausgebildete Gehäusestruktur angeordnet ist, die von der gemeinsamen Drehwelle für das Drehpotentiometer betätigte Schalter aufnimmt. Diese Schalter sind nietenartig an der mittleren Trennwand befestigt und durchdringen das gesamte Gehäuse, so daß sie gleichzeitig nach außen mit einem Gewinde versehenen Kontaktanschlüsse bilden. Von Federn vorgespannte Schaltmesser liegen an den nach außen geführten Schaltanschlüssen an und werden über eine von der Welle des Drehpotentiometers gleich­ zeitig betätigte Nockenstruktur geschaltet, d. h. so bewegt, daß sie entweder an den Schaltkontakten anlie­ gen oder die Schalter geöffnet sind.

Bei einem Mehrstellungs-Vorwahlschalter ist es ferner bekannt (DE-AS 17 65 357), auf der einen Seite einer Schaltungsplatte Kontaktbahnen in Form von flachen Leitungen und auf der anderen Seite Kontaktfedern an­ zubringen, wobei die Kontaktbahnen von in einem Schalt­ rad gelagerten Kontaktfedern überstrichen werden, wäh­ rend auf der anderen Seite der Schaltungsplatte eine weitere, mit dem Schaltrad über eine gemeinsame Achse verbundene Scheibe angeordnet ist, die über eine ent­ sprechende Codierung auf ihrer Innenseite mit den Kon­ taktfedern auf dieser Seite der Schaltungsplatte in Wirkverbindung tritt. Es ist auch möglich, die Kontakt­ bahnen auf beiden Seiten der Schaltungsplatte anzuord­ nen und dann beidseitig mit entsprechenden Kontaktfedern abzutasten.

Schließlich ist es bei einer Vorrichtung zum Schalten und zum gleichzeitigen, allmählichen Verstellen von sich hierdurch ändernden elektrischen Einflußgrößen bekannt (DE-OS 27 46 841), auf einer Trägerplatte ein Potentiometer anzuordnen, wobei angrenzend an das Poten­ tiometer ein Schnappschalter positioniert ist, der über einen stößelartigen Betätigungsarm verfügt. Das Potentio­ meter weist eine sich mit seiner Drehachse synchron drehende nockenartige Kontur auf, wobei in einer be­ stimmten Potentiometerstellung der Schnappschalter betätigt wird.

Bei einem Dreh- und/oder Schiebeschalter für Ein- und Mehrlagenkarten ist es ferner bekannt (EP 00 05 217 A1), eine federnd gegen Kontaktbahnen gedrückte Kontakt­ walze vorzusehen, die in Schaltstellungen des so ge­ bildeten Schalters als Kontaktbrücke zur Verbindung von wenigstens zwei quer zur Richtung der Kontaktbahnen nebeneinander angeordneten flächenhaften Kontakten wirkt. Dabei ist diese Kontaktwalze so ausgebildet, daß sie selbst als Wälzkontakt arbeitet und auf den Kontakt­ flächen der Schaltkarte federnd unter Bildung eines flächenhaften Kontakts abrollt.

Schließlich läßt sich der DE-OS 21 03 109 ein mehrstel­ liger Drehschalter als bekannt entnehmen, bei dem in mehreren parallelen Schaltebenen geätzte oder gedruckte Leiterplatten angeordnet sind, auf denen neben anderen Bauelementen Leiterzüge in bekannter Ätz- oder Druck­ technik aufgebracht sind, die mit beweglichen Kontakt­ armen in Kontakt stehen. Die Kontaktarme sind an einer die Leiterplatte rechtwinklig durchragenden Schalter­ achse angeordnet, wobei jede Schaltebene aus zwei oder mehreren aneinanderstoßenden, je einen Sektor der Schleif- und Kontaktbahn enthaltenden Leiterplatten besteht.

Ausgehend von der eingangs genannten Drehpotentiometer/ Schalter-Kombination liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese so auszubilden, daß sie bei einfachem Aufbau problemlos zu montieren ist, mit möglichst wenig Einzelteilen auskommt und eine Vielzahl von kontinuier­ lich ablaufenden Schaltbewegungen parallel und gleich­ zeitig mit der ablaufenden Verschiebung des Potentio­ meterschleifers ermöglicht.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Drehpotentiometer/Schalter-Kombi­ nation löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merk­ malen des Anspruchs 1 und hat den Vorteil, daß auf einer gemeinsamen Lagerplatte, und zwar unter Aus­ nutzung deren Vorder- und Rückfläche, das Potentiometer und die eine Vielzahl von Schaltvorgängen im Verlauf der Potentiometerverstellung ermöglichende Schaltvor­ richtung angeordnet ist, wobei eine einwandfreie Synchro­ nisation der jeweiligen Schaltvorgänge auf die Potentio­ meterstellung gegeben ist.

Besonders vorteilhaft ist der einfache und kostengün­ stige Aufbau bei Verwendung von nur wenigen Einzeltei­ len, wobei die Schleifer für den Potentiometerbereich und für die Schaltvorrichtung identisch oder jedenfalls von ihrer Struktur her gleichwirkend sind.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Kombination möglich. Be­ sonders vorteilhaft ist die Ausbildung der Schaltvor­ richtung auf der zum Potentiometerbereich gegenüber­ liegenden Fläche der Trägerplatte in Form von kaschier­ ten Leiterbahnen, wobei eine durchgehende Abgriffsbahn je nach Schleiferstellung mit einer beliebigen Anzahl von Segmenten der Schaltbahn, die vorzugsweise zueinan­ der konzentrisch angeordnet sind, verbunden werden kann. Damit beim Verstellen des Potentiometers in den Schalt­ stellungen keine Unterbrechung auftritt, sind die Seg­ mente der Schalterbahn in ihrer abstandsmäßigen Be­ ziehung so angeordnet daß der Schleifer mit seiner kalottenförmigen Ausstülpung beim Übergang von einem Segment auf das andere stets eines der Segmente und im genauen Übergangsbereich beide Segmente berührt. Dies ist deshalb vorteilhaft, weil beim bevorzugten Einsatz der Schaltvorrichtung zum sukzessiven Anschalten von optischen Anzeigeeinrichtungen, beispielsweise Leucht­ dioden, die so dann die Potentionmeterstellung angeben können, keine Unter­ brechung auftreten sollte, wenn der Schieber von einem Segment der Schalterbahn auf das andere gleitet. Eine Unterbrechung würde bedeuten, daß keine der optischen Anzeigen aufleuchtet und für die­ sen Zeitpunkt eine Orientierung über die effektive Potentiometer­ stellung nicht möglich ist.

Vorteilhaft ist ferner, daß die gemeinsame Achse für den Potentio­ meterbereich und die Schaltvorrichtung durch Verrastung in einer Durchbrechung der Trägerplatte gehalten wird.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht auf den Potentiometerbereich mit Träger­ platte und Montageplatte bei abgenommener Schleiferlagerung und Drehknopf,

Fig. 2 die Rückansicht der Trägerplatte der Fig. 1 mit Schaltvor­ richtung 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 Schaltvorrich­ tung 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 Schaltvor­ richtung, der einstückig gleichzeitig die gemeinsame Achse bildet.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Bei dem in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Drehpotentiometer/Schalter-Kombination ist die eigentliche Lagerplatte 1 senkrecht auf einer größeren Montageplatte 2 be­ festigt, es versteht sich, daß eine solche Anordnung beliebig ist. Die Lagerung auf einer Montageplatte hat aber dann Vorteile, wenn die Kombination zum fortlaufenden, synchron zur Potentiometerverstellung erfolgenden Anschalten von optischen Anzeigeanordnungen 3 dient.

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 Norm ale Trägerplatte oder ein sonstiges Bauteil sein kann, in elektrischer Verbindung mit den Schaltertei­ len der Schaltvorrichtung steht, worauf weiter unten noch einge­ gangen wird. Die Lagerplatte 1 wird doppelseitig ausgenutzt; die Vorderseite, die in Fig. 1 gezeigt ist, trägt eine in diesem Fall ringförmige Widerstandsbahn 7 mit einer inneren konzen­ trischen Abgriffsbahn 8 - diese Abgriffsbahn kann selbstverständ­ lich auch außerhalb der Widerstandsbahn 7 liegen oder an anderer Stelle angeordnet sein.

Die Widerstandsbahn ist auf der Lagerplatte vorzugsweise unmittelbar aufge­ setzt und kann mit ihren Endbereichen bei 7a und 7b durch die Lagerplatte geführt und rückseitig etwa durch Lötung befestigt sein; dasselbe trifft für die vorzugsweise aus einer metallischen Ringstruktur bestehende Abgriffsbahn 8 zu. Zentral befindet sich eine Bohrung 9 in der Lagerplatte 1, die der Aufnahme und Lage­ rung der Betätigungsanordnung für die Verstellung und die Lage­ rung der Abgriffe dient. Die Rückseite der Lagerplatte 1 weist, wie in Fig. 2 gezeigt, konzentrisch zur Lagerbohrung 9 für die Schalterverstellung eine Schalterbahn 10 mit einer zu dieser konzentrischen Kontaktbahn 11 auf. Bei dem dar­ gestellten Ausführungsbeispiel umgibt die Schalterbahn 10, die in eine Vielzahl von einzelnen Segmenten 10a, 10b, 10c usw. unter­ teilt ist, die Konzaktbahn 11 konzentrisch. Eine besonders vor­ teilhafte Ausgestaltung von Schalterbahn und Kontaktbahn besteht darin, daß diese gebildet sind unmittelbar durch Leiterbahnen, wie sie für sich gesehen bei Printplatte u. dgl. bekannt sind, also durch Kupferkaschierungen, die durch bekannte Techniken auf der Lagerplatte 1 aufgebracht sind. Die Lagerplatte 1 weist gleichzeitig auch die ebenfalls als Leiterbahn oder Kupferkaschie­ rungen 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 Anschluß­ bereichen 14, die ihrerseits gebildet sein können von Anschluß­ stiften, die herrühren oder befestigt sind an Kontaktplättchen 15a, 15b (vergl. Fig. 1). Von den Kontaktplättchen erstrecken sich dann nach unten zur Montageplatte Zuleitungen 16 und können dort in Bohrungen eingeführt und auf der Unterseite verlötet sein. Gleichzeitig können hier­ durch wieder die entsprechenden Leiterplattenverbindungen zu den Anschlüssen 6 der optischen Anzeigeeinrichtung 3 hergestellt werden.

Die Kontaktplättchen 15a, 15b mit ihren Kontaktzuleitungen und Anschlußzapfen können in einer Ausgestaltung gleichzeitig der (vertikalen) Lagerung der Lagerplatte 1 auf der Montageplatte 2 dienen, da sie bzw. ihre metallischen Kontakte sowohl mit der Lagerplatte 1 als auch m it der Montageplatte 2 fest verbunden, nämlich vorzugsweise verlötet sind.

Es versteht sich im übrigen, daß die Anzahl der Segmente 10a, 10b . . . der Schalterbahn (Kupferkaschierungen) beliebig sein kann, je nach der Anzahl der gewünschten Schaltvorgänge im Verlauf einer vollständigen Verstellung des Potentiometerbereichs von Anschlag zu Anschlag.

Die Endmontage bis zur elektrischen Funktionsfähigkeit der inso­ weit erläuterten Potentiometer/Schalter-Kombination erfolgt dann dadurch, daß auf beiden Seiten jeweils erste und zweite Lagerteile 17a, 17b für die beidseitigen Schleifer 18a, 18b vorgesehen sind, die die aus einem federnden, elektrisch leitenden Metall bestehen­ den Schleifer in ihrer einander zugeordneten Position unverrück­ bar lagern und auf die elektrisch abzugreifenden und miteinander zu verbindenden Teilkomponenten drücken und gleichzeitig die Durch­ führung einer Drehbewegung unter der Wirkung eines vorzugsweise eine Rändelung aufweisenden Stellknopfes 19 ermöglichen.

Bevorzugte Ausführungsformen des ersten und zweiten Lagerteils der Betätigungsanordnung für die Schleifer oder Abgriffe sind bei a) und c) in Fig. 4 dargestellt; so verfügt ein erstes Lagerteil 17b über einen in etwa rundlichen Grundkörper 20 als Basis, mit einer zentralen, vorzugsweise unrunden Durchtritts- oder Aufnahmeöff­ nung 21, zwei seitlichen zapfenartigen Vorsprüngen 22a, 22b und einem äußeren, nach oben in der Zeichenebene erhabenen, bei 23 unterbrochenen Randteilwulst 24. Ferner ist die Durchtrittsöff­ nung 21 ebenfalls von einem erhabenen Ringwulst 25 umgeben, mit welchem dieses Lagerteil 17b auf einer inneren Fläche 26 der Lager­ platte 1 angrenzend an die Durchtrittsbohrung 9 aufliegt und gleitet.

Diesem ersten Lager­ teil entsprechend ist der Schleifer für den Potentiometerbereich ausgebildet der bei b) in Fig. 4 dargestellt ist und mit 18b be­ zeichnet ist. Der Schleifer 18b ist etwa ringförmig ausgebildet und besteht aus einem geeigneten Federmaterial mit beidseitigen Durch­ trittsöffnungen oder Aufnahmeöffnungen 27a, 27b für die Zapfen 22a, 22b des ersten Lagerteils. Teile des Schleifers 18b sind aus der Zeichenebene nach oben hochgebogen, und zwar der bei 28 kennt­ lich gemachte, einen kalottenförmigen Schleifeinsatz tragende oder lediglich eine Ausstülpung bei 29 aufweisende, sich beid­ seitig öffnende Federarm, sowie zwei innere Schleifarme 30, mit denen der Schleifer 18b die Abgriffsbahn 8 im Potentiometerbe­ reich berührt. Die kalottenförmige Ausstülpung 29 oder ein ent­ sprechender Einsatz gleitet dann beider Versteilung des Potentio­ meters auf der Widerstandsringbahn 7.

Entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung wird für die rückseitige Schaltvorrichtung auf der Lagerplatte 1, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist der gleiche Schleifer wie für den Potentiometerbereich verwendet; er ist daher nicht nochmals dar­ gestellt 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 dargestelltist. Das zweite Lagerteil 17a verfügt ebenfalls über eine breitere Basisfläche 32 mit den beid­ seitigen Zapfen 33a, 33b für die Aufnahme und unverrückbare, ins­ besondere unverdrehbare Lagerung des Schleifers 18a und über einen zentralen Achsenteil 34. Der Achsenteil 34 ist an seinem Endbereich, wie bei 35 angedeutet geschiltzt ausgebildet so daß sich die beiden Teile zusammendrücken lassen und verfügt über nach außen abgewandte, äußere Rastnasen 36.

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 Abgriffs­ bahn 11 und die Ausstülpung 29 die äußere Schalterbahn 10 federnd berühren. Die Achse 34 wird dann durch die Bohrung 9 hindurchge­ führt und auf der anderen Seite wird das erste Lagerteil 17b, eben­ falls mit aufgesetztem Schleifer 18b auf die herausstehende Achse 34 des zweiten Lagerteils 17a gepreßt wobei die unrunde Form der Achse 34 sowie der Durchtrittsöffnung 21 für die richtige Orientierung der beiden Schleifer 18a, 18b sorgen. Durch einen entsprechenden Druck schnappen dann die Rastnasen 36 rückseitig des ersten Lagerteils 17b ein und die gesamte Betäti­ gungs- und Lagerordnung für die Schleifer ist sicher montiert wobei die Schleifer federnd auf den zugeordneten Bahnen aufliegen. Die Achse 34 weist selber noch eine unrunde Durchtritts­ öffnung auf, in welche die Achse eines Betätigungsdrehknopfes eingeschoben wird.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung bestehtdarin, daß die einzelnen Segmente 10a, 10b . . . der Schal­ terbahn 10 in einem solchen, sich gegenseitig isolierenden Abstand als Leiterbahn-Kaschierung auf der Trägerplatte 1 angeordnet sind, daß die kalottenförmige Ausstülpung 29 des zugeordneten Schleifers beim Übertritt von einem Segment zum anderen für einen vorgegebenen Moment beide Segmente elektrisch kontaktiert so daß in jeder Position die Potentiometerstellung präzise angezeigt wird, wobei beim Übergang von einem Segment zum anderen dann zwei der Leuchtdioden 3a bis 3e und 4 aufleuchten können. Die Leucht­ diode 4 ist gesondert bezeichnet da sie eine der Endpositionen des Potentiometers angibt und auch in einer anderen Farbe, beispiels­ weise rot aufleuchten kann, während die anderen Leuchtdioden 3a bis 3e beispielsweise grün leuchten. Die elektrische Verschaltung der anzeigenden Leuchtdioden kann dann so getroffen sein, daß ent­ weder ein sich allmählich mit der Potentiometerverstellung ver­ längerndes Lichtband aus einzelnen, sukzessive zusätzlich auf­ leuchtenden Leuchtdioden gebildet wird, oder die Anzeige jeweils von einer Leuchtdiode zur anderen weiterspringt.

Claims (7)

1. Drehpotentiometer/Schalter-Kombination, insbesondere zur synchron zur Potentiometerverstellung erfolgenden An­ schaltung von optischen Anzeigeanordnungen, mit einer mittleren Lagerplatte, auf deren einer Seite die Wider­ standsbahn des Potentiometers mit an einem ersten Lager­ teil befestigtem Schleifer und auf deren anderer Seite der mit der Potentiometerdrehung betätigbare Schalter angeordnet sind, mit einem gemeinsamen Achsantrieb, da­ durch gekennzeichnet, daß der Schalter gebildet ist von einer auf der anderen Seite der Lagerplatte (1) ange­ ordneten, mehrfach segmentierten Schalterbahn (10) und einer zugeordneten Kontaktbahn (11), wobei ein zweites Lagerteil (17a) für den mit dem Schleifer (18b) des Poten­ tiometers identischen Schleifer (18a) für den Schalter vorgesehen ist und beide Lagerteile (17a, 17b) mitein­ ander verrastbar sind.

2. Drehpotentiometer/Schalter-Kombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (10a, 10b, 10c . . .) der Schalterbahn (10) sowie der Kontaktbahn (11) ein­ schließlich ihrer Zuleitungen gebildet sind von Träger­ platten-Leitungsbahnen.

3. Drehpotentiometer/Schalter-Kombination nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Lagerteile (17a, 17b) eine Basisfläche (20, 32) mit zueinander im Abstand angeordneten Lager- und Fixierzapfen (22a, 22b; 33a, 33b) für die Aufnahme und Befestigung der Schleifer (18a, 18b) aufweisen.

4. Drehpotentiometer/Schalter-Kombination nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schleifer (18a, 18b) eine ringförmige Struktur mit seitlichen Ausnehmungen (27a, 27b) für die Zapfenlagerungen der ersten und zweiten Lagerteile aufweist, sowie aus seiner Ebene herausgebogene Schleifbereiche (28, 30) zur Kontaktierung und elektrischen Verbindung der Abgriffe mit den jeweiligen Bahnen.

5. Drehpotentiometer/Schalter-Kombination nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste, potentiometerseitige Lagerteil (17b) eine zen­ trale, unrunde Durchtrittsöffnung (21) für einen vom zweiten Lagerteil (17a) ausgehenden Achsstummel (34) aufweist und daß der Achsstummel (34) endseitig nach außen vor­ springende Rastnasen (36) aufweist.

6. Drehpotentiometer/Schalter-Kombination nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerplatte (1) von einer über elektrische Kontaktplättchen (15a, 15b) auf einer Montageplatte (2) gelagerten Printplatte gebildet ist, die die Segmente (10a, 10b, 10c . . .) als Kupferkaschierungen lagert.

7. Drehpotentiometer/Schalter-Kombination nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Segmente (10a, 10b, 10c . . .) der Schalterbahn (10) so zueinander in einem elektrisch isolierenden Abstand ange­ ordnet sind, daß sie vom Schleifer (18b) beim Übergang gleichzeitig kontaktierbar sind, zur kontinuierlichen Überleitung des optischen Anzeigezustands.