DE3630457A1 - Elektrischer drehschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Drehschalter mit einer von einem Bedienglied wie Schaltknebel drehbetätig­ baren Welle, mit der nockenartige Schaltelemente, eine Schalt­ walze bildend, drehfest gekuppelt sind und auf Schaltfedern von an einem Schalterkörper aufgereihten Kontaktsätzen ein­ wirken.

Drehschalter dieser Art, die auch als Drehstufenschalter ausgebildet sein können, finden vornehmlich in Geräten der sogenannten "weißen Ware", also bei Herden, Öfen, Waschma­ schinen od.dgl. Verwendung. Je nach der Anzahl der einzu­ stellenden Schaltzustände besitzen solche Drehschalter eine große Vielzahl von Kontaktsätzen.

Ein durch offenkundige Vorbenutzung bekannter Drehschalter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher umrissenen Art weist die Kontaktsätze in Längsrichtung der Welle hintereinander auf. Jeder Kontaktsatz besteht aus einem festen Schaltstück und einer Schaltfeder. Je eines dieser Kontaktsatzteile ist zur linken und je das andere Teil des Kontaktsatzes zur rechten Seite der Welle am Schalterkörper angeordnet. Unter der Welle befinden sich die Schaltzonen der Kontaktsätze, wobei die jeweiligen Schalt­ federn durch die als Radialnockenscheiben ausgebildeten Schalt­ elemente betätigt werden.

Elektrische Drehschalter dieser Art haben sich in großer Stückzahl an sich bewährt, doch besitzen sie den bislang anscheinend unausrottbaren Nachteil erheblicher Baugröße.

Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, einen elek­ trischen Drehschalter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben, der bei vergleichbarer Kontaktsatzzahl erheblich kompakter gebaut ist bzw. bei vergleichbarem Bauvolumen eine wesentlich höhere Kontaktdichte erlaubt.

Die Erfindung löst diese Aufgabe im wesentlichen und in erster Linie dadurch, daß am Schalterkörper in bezüglich der Wellenachse etwa gegenüberliegender Anordnung Aufnahmen für jeweils einen Kontaktsatz angeordnet sind, wobei zumindest die Schaltfedern jedes solchen Kontaktsatzpaares derart - z.B. versetzt - angeordnet sind, daß sie in entgegengesetzten Richtungen der Achse von demselben Schaltelement beaufschlag­ bar sind.

Die wesentlichen Unterschiede zum Stand der Technik bestehen zum einen in einer axialen statt radialen Beauf­ schlagung der Schaltfedern durch die Schaltelemente und ande­ rerseits darin, daß jedes Schaltelement grundsätzlich min­ destens die Schaltfedern von zwei Kontaktsatzpaaren betätigen kann. In überraschender Weise läßt sich hierdurch ein Schalter mit gleicher Kontaktsatzzahl in seinem Bauvolumen um etwa 40% gegenüber herkömmlichen Schaltern gleicher Kontaktsatz­ zahl verringern. Der Erfolg stellt sich dabei ein, ohne daß sich die notwendigen Kriech- und Luftstrecken verringern.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die aus dem Schalterkörper austretenden Anschlußstifte (insbesondere Löt- oder Steckanschlußstifte) der Kontakt­ elemente eines Kontaktsatzes in derselben Halbebene liegen. Alle Anschlußstifte können zur selben Seite (Anschlußseite) des Schalterkörpers aus diesem austreten, so daß auch eine günstige und übersichtliche Anschlußbeschaltung gewährleistet bleibt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Schalterkörper aus identischen aneinanderreihbaren Kontaktsatzträger-Modulen und zwei Abschlußkörpern aufbaubar ist, wobei jedes Modul die Aufnahmen für mindestens zwei Kontaktsätze und das zugehörige Schaltelement aufweist oder solche mit einem Nachbarmodul bzw. einem Abschlußkörper aus­ bildet. Jeder Schalter besteht folglich aus nur sehr wenigen Einzelteilen, die sich baukastenartig zu einem Schalter mit der gewünschten Kontaktsatzzahl ergänzen. Abgesehen davon, daß hierdurch die Werkzeugkosten drastisch gesenkt und die Lager­ haltung verringert werden können, ergibt sich der beachtliche Vorteil, daß sich der gesamte Schalter vollautomatisch fertigen und bestücken läßt.

Zusätzliche vorteilhafte Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung werden aus den übrigen Unteransprüchen sowie der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels deutlich. In den Zeich­ nungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines elektrischen Drehschalters gemäß der Erfindung mit Blick auf die Anschluß­ seite des Schalterkörpers,

Fig. 2 eine Stirnansicht eines mit zwei Kontaktsätzen bestückten Moduls,

Fig. 3 einen Schnitt etwa entsprechend der Schnittlinie III-III der Fig. 2,

Fig. 4 eine Explosionsdarstellung eines Moduls mit seinen Schaltungsteilen und

Fig. 5 eine schaubildliche Darstellung eines möglichen Schaltelements.

Der in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichnete elektrische Drehschalter besteht im wesentlichen aus einem Schalterkörper 11, einer (Schalt-)Welle 12 und einem Bedienglied 13, z.B. einem Drehknebel, der - wie üblich - auf das Stirnende der unrunden Welle 12 aufgesteckt ist.

Der Schalterkörper 11 beherbergt eine Mehrzahl von Kon­ taktsätzen, beim Ausführungsbeispiel sechs Kontaktsätze, die mit den Ziff. 1 bis 6 angegeben sind. Im allgemeinen besteht ein Kontaktsatz aus einem starren Schaltkontaktstück und einer damit elektrisch leitend verbindbaren Schaltfeder. Jeder Kontaktsatz verfügt daher über zwei aus dem Schalter­ körper 11 austretende Anschlußstifte 14, die, wie bei dem Ausführungsbeispiel dargestellt, als Steckanschlüsse für Aufsteckschuhe ausgebildet sind, aber auch als Lötanschluß­ stifte zur direkten Leiterplattenbefestigung gestaltet sein können. Alle Anschlußstifte 14 aller Kontaktsätze 1 bis 6, treten, wie aus Fig. 1 ersichtlich, auf derselben Seite des Schalterkörpers 11 aus diesem hervor. Je zwei Anschlußstifte 14 eines Kontaktsatzes liegen bezüglich der Längsachse L, die als Längsachse der Welle 12 zugleich die Längsmittelachse des gesamten Drehschalters 10 kennzeichnen soll, jeweils auf einer Halbebene, deren Spuren in Fig. 1 mit 15 bzw. 16 bezeichnet sind.

Der Schalterkörper 11 des Drehschalters 10 weist ferner die Besonderheit auf, daß jeweils zwei Kontaktsätze in einem Modul M untergebracht sind. Den äußeren Abschluß des Schalter­ körpers 11 bilden ein frontseitiger Abschlußkörper 20 und ein rückseitiger Abschlußkörper 21.

Der vordere Abschlußkörper 20 beherbergt eine drehfest auf der Welle 12 sitzende Rastscheibe 22 mit Rastnuten 23 und eine in die Rastnuten eingreifende Rastfeder 24. Diese an sich bekannte Rastanordnung 22 bis 24, die im übrigen auch aus einer Kugelrasteinrichtung bestehen könnte, dient dazu, die einstellbaren Schaltpositionen beim Drehen am Bedienglied 13 fühlbar zu machen. Bei bezüglich der Bedienung stufenlosen Drehschaltern besitzt die Rastscheibe 22 üblicherweise nur eine "Nullstellungsrastnut", während bei Stufenschaltern jeder einstellbaren Schaltstufe eine solche Rastnut 23 zugeordnet ist.

Fig. 2 zeigt die Stirnansicht auf ein Modul M. Links und rechts der Schaltwelle 12 sind z.B. die Kontaktsätze 3 und 4 in Aufnahmen 17 und 19 (Fig. 3) untergebracht. Jeder Kontakt­ satz besitzt ein im wesentlichen starres Kontaktteil 3′ bzw. 4′ und eine Schaltfeder 3′′ bzw. 4′′. Die jeweilige Schaltzone der Kontaktsätze ist mit 25 bezeichnet.

Auf der mit einer Abflachung 26 versehenen Welle 12 befin­ det sich pro Modul M, also für jeweils zwei Kontaktsätze, ein scheibenförmiges Schaltelement 27. Jede Schaltfeder weist an ihrem Federschenkel einen Fortsatz 3′′′ bzw. 4′′′ auf, die vor die achsweisenden Stirnseiten des Schaltelements 27 ragen. Dabei ist die Anordnung bezüglich der Zeichenebene der Fig. 2, in der das Schaltelement 27 liegen soll, so getroffen, daß der Fortsatz 3′′′ der Schaltfeder 3′′ des Kontaktsatzes 3 hinter und der Fortsatz 4′′′ vor dem Schaltelement 27 liegt. Mit jeder der beiden Stirnseiten bzw. Stirnflächen kann also das Schaltelement 27 den einen Kontaktsatz 3 und/oder den anderen Kontaktsatz 4 schalten und das auch unabhängig von­ einander.

Beim Ausführungsbeispiel ist, wie Fig. 3 erkennen läßt, die Ausgestaltung des Schaltelementes so getroffen, daß in der dargestellten Stellung der Kontakt des Kontaktsatzes 4 gerade geschlossen und der des Kontaktsatzes 3 geöffnet ist. Die Kontaktteile 3′, 3′′, 4′ und 4′′ sind jeweils fest am Modul verankert, natürlich mit Ausnahme des blattfederar­ tigen Abschnittes der jeweiligen Schaltfeder 3′′ und 4′′. Die Verankerung erfolgt an den Innenseiten der in Achsrichtung versetzten, in Parallelebenen liegenden Wandteile 28 des Moduls. Bezüglich des mit 29 bezeichneten Mittelpunktes ist jedes Modul M in sich drehsymmetrisch ausgebildet. Mit 30 sind im rechten Winkel von den Wänden 28 abstehende Deckelteile bezeichnet, die zum Verschluß des jeweils benachbarten Moduls dienen.

Fig. 4 veranschaulicht noch deutlicher die Zuordnung der Teile eines Moduls M zum eigentlichen Modulkörper. Die Anschlußseite des Schalters 10 ist mit A und die gegenüber­ liegende Oberseite mit O bezeichnet. Jedes Modul weist Steck­ rastmittel zur Verbindung mit einem identischen Nachbarmodul oder zur Verbindung mit einem der beiden Abschlußkörper 20, 21 auf. In Fig. 4 sind diese Steckrastmittel in Form eines ein­ fachen Rasthakens 18 am Deckelteil 30 und einer entsprechenden Rastaufnahme an dem mit 18′ bezeichneten Steg angegeben. Steckzapfen 31 und eine korrespondierenden Einstecköffnung 32 bilden Zentriermittel.

Zur Aufnahme des etwa scheibenförmigen Schaltelementes 27 dient eine zur Oberseite O hin offene Aufnahmetasche 33, in die das Schaltelement 27 lose eingelegt wird. Liegt es in der Tasche, ist es jedoch achsausgerichtet, d.h., seine zen­ trale Durchgriffsbohrung 34 liegt so ausgerichtet, daß die am vorderen Ende vorzugsweise angefaste Schaltwelle 14 nach­ einander durch alle Durchgriffsbohrungen 34 der Mehrzahl von Schaltelementen 27 hindurchgesteckt werden kann. Das in Fig. 4 schematisch dargestellte Schaltelement 27 besitzt einen schaltenden sektorförmigen Ausschnitt 35, der in diesem Falle bewirkt, daß die beiden Kontaktsätze 3 und 4 im Schaltabstand 180° analog betätigt werden.

Es gibt natürlich viele Ausgestaltungsmöglichkeiten für Schaltelemente, die man je nach den Schaltanforderungen, die an die beiden Kontaktsätze eines Moduls M gestellt werden, ausführen wird.

Fig. 5 zeigt ein vielseitiger gestaltetes Schaltelement 27. Eingezeichnet sind Winkelstellungen von 0 bis 180° in 30°-Teilung. Mit "L" und "R" soll schematisch der linke und rechte, jeweils nicht dargestellte Kontakt bezeichnet sein. Bei den Schaltstellungen 0°, 90°, 150° und 180° sind beide Kontakte geöffnet. Der linke Kontakt ist geschlossen bei den Schaltstellungen 60° und 120° und der rechte bei 30° und 60°.

Zu erwähnen bleibt noch, daß die Deckelteile 30 abbrech­ bar vorbereitet sein können, etwa durch eine Schwächungslinie im Anbindebereich zu den angrenzenden Wandteilen 28. Es ist dann auf einfache Weise möglich, beim ersten oder letzten Modul die entsprechende Wand 30 zu entfernen, um auf diese Weise besonders einfach gestaltete Abschlußkörper 20, 21 verwenden zu können.

Die Welle 12 braucht lediglich in den beiden Abschluß­ körpern 20 und 21 gelagert zu sein, so daß sie die Module M frei und ungeführt durchgreifen kann. Es ist natürlich auch möglich, die in Fig. 4 U-förmig erscheinenden Achsdurchgriffe als kreisrunde Achslagerbohrungen auszugestalten. Die darge­ stellte U-Form hat allerdings den erheblichen Vorteil, daß die U-Innenflächen, insbesondere im Bereich des U-Schenkels, die Achszapfen 36 der Schaltelemente 27 und somit die Schalt­ elemente selbst auf sehr einfache und sichere Weise lagern können.

Claims (9)

1. Elektrischer Drehschalter mit einer von einem Bedien­ glied wie Schaltknebel drehbetätigbaren Welle, mit der nocken­ artige Schaltelemente, eine Schaltwalze bildend, drehfest gekuppelt sind und auf Schaltfedern von an einem Schalter­ körper aufgereihten Kontaktsätzen einwirken, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am Schalterkörper (11) in bezüglich der Wellen­ achse (L) etwa gegenüberliegender Anordnung Aufnahmen (17, 19) für jeweils einen Kontaktsatz (z.B. 3; 4) angeordnet sind, wobei zumindest die Schaltfedern (3′′; 4′′) jedes solchen Kon­ taktsatzpaares (3/4) derart angeordnet sind, daß sie in ent­ gegengesetzten Richtungen der Achse (L) von demselben Schalt­ element (27) beaufschlagbar sind.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Schalterkörper (11) austretenden Anschluß­ stifte (14) der Kontaktelemente eines Kontaktsatzes (3; 4) in derselben Halbebene (15; 16) liegen.

3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schalterkörper (11) aus identischen aneinander­ reihbaren Kontaktsatzträger-Modulen (M) und zwei Abschluß­ körpern (20, 21) aufbaubar ist, wobei jedes Modul (M) die Aufnahmen (17, 19) für mindestens zwei Kontaktsätze (z.B. 3, 4) und das zugehörige Schaltelement (27) aufweist oder solche mit einem Nachbarmodul bzw. einem Abschlußkörper (20; 21) ausbildet.

4. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Modul (M) bezüglich einer lotrecht auf der Wellen­ achse (L) stehenden sowie in einer gemeinsamen Mittelebene der beiden Kontaktsatzaufnahmen liegenden Achse (23) dreh­ symmetrisch ist.

5. Schalter nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Module (M) untereinander und mit den Abschluß­ körpern (20; 21) ggf. wiederlösbar verrastbar sind.

6. Schalter nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Modul (M) einen in Richtung der Achse (L) und zu einer Seite offenen taschenartigen Aufnahme­ raum (17, 19) für jeden Kontaktsatz (3; 4) und einen vom Modul (M) wegweisenden Deckelteil (30) zum Verschluß der Anschluß­ seite des Nachbarmoduls aufweist.

7. Schalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckelteil (30) über eine Materialschwächungslinie abbrechbar am Modul (M) vorgesehen ist.

8. Schalter nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, daß jedes Modul (M) eine zentrale Lagertasche (33) für ein im wesentlichen scheibenförmiges Schaltelement (27) aufweist.

9. Schalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente (27) lose aber achsausgerichtet in den zu oder entgegen der Anschlußseite des Schalterkörpers (11) offenen Lagertaschen (33) aufgenommen sowie mittels der Welle (12) am Platze gehalten sind.