DE3702819A1 - Drehschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehschalter mit einem in einem Schaltergehäuse angeordneten Rotor, der zur Einstellung ver­ schiedener Schaltzustände in mehrere Raststellungen einstell­ bar ist und wenigstens eine quer zur Rotorachse verlaufende Bohrung aufweist, die eine Druckfeder aufnimmt, welche we­ nigstens einen Rastkörper, der im Bereich einer im Rotorum­ fang vorgesehenen Öffnung geführt ist, in radialer Richtung bezüglich der Rotorachse in Rastkerben an der Innenseite des Rotorgehäuses drückt.

Derartige Drehschalter werden zur Einstellung bestimmter Be­ triebsfunktionen in Arbeitsgeräten, wie beispielsweise Kü­ chengeräten, wie beispielsweise Waschmaschinen, Geschirrspül­ maschinen und dgl. eingesetzt.

In Abhängigkeit von der Winkelstellung des Rotors im Schal­ tergehäuse wird ein bestimmter Schaltzustand durch Verbinden bestimmter elektrischer Baueinheiten erzeugt, welcher dann einen entsprechenden Funktionsablauf im Arbeitsgerät hervor­ ruft. Bei bekannten Schaltern sind am Gehäuseäußeren Markie­ rungen vorgesehen, durch welche angezeigt wird, in welchem Drehwinkelbereich der Rotor des Drehschalters sich befindet.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, einen Drehschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem beim Ver­ stellen des Rotors von Hand fühlbar ist, wenn ein Wechsel des Rotors von einem bestimmten Drehwinkelbereich in einen ande­ ren bestimmten Drehwinkelbereich, welche verschiedenen Schaltfunktionen zugeordnet sind, erfolgt, wobei außerdem noch die Rotorstellung innerhalb eines bestimmten Drehwinkel­ bereichs gleichfalls erfaßbar ist.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Drehschalter erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Gesamtdrehbereich des Rotors in mehrere Drehwinkelbereiche unterteilt ist, die sich durch unterschiedliche Verstelldrehmomente und unterschied­ liche Verstellwinkel voneinander unterscheiden.

Innerhalb eines bestimmten Drehwinkelbereichs können mehrere Raststellungen, die im Abstand der Verstellwinkel voneinan­ der entfernt sind, vorgesehen sein, wobei innerhalb des je­ weiligen Drehwinkelbereichs das Verstelldrehmoment und der Verstellwinkel gleich sind. Das Verstelldrehmoment und der Verstellwinkel ändert sich beim Wechsel vom einen Drehwinkel­ bereich in den anderen. Es kann daher während des Verdrehens des Rotors erfaßt werden, ob man sich innerhalb eines be­ stimmten Drehwinkelbereichs befindet oder ob man den Dreh­ winkelbereich verläßt und in einen anderen Drehwinkelbereich überwechselt. Die Drehwinkelbereiche sind hierbei bestimmten Arbeitsfunktionen des Geräts zugeordnet. Beispielsweise kön­ nen bei einer Waschmaschine den verschiedenen Drehwinkel­ bereichen unterschiedliche Waschvorgänge mit zusätzlicher Temperaturdifferenzierung zugeordnet sein. Man kann hierdurch beispielsweise die Waschmaschine auf Waschvorgänge für Syn­ thetikstoffe, Wolle usw. und die entsprechenden Temperatur­ stufen einstellen.

Zur Erzielung unterschiedlicher Verstelldrehmomente und Ver­ stellwinkel innerhalb der angesprochenen Drehwinkelbereiche können die Rastkerben unterschiedliche Rastwinkelabstände voneinander aufweisen und unterschiedliche Eintauchtiefen für den bzw. die Rastkörper vorsehen. Durch die unterschied­ lichen Rastwinkel lassen sich unterschiedliche Verstellwin­ kel für den Rotor erzielen, und durch unterschiedliche Ein­ tauchtiefen für den Rastkörper lassen sich unterschiedliche Drehmomente für die Verstellbewegungen des Rotors erreichen.

In den meisten Fällen reicht es aus, wenn die Rastkerben zwei unterschiedliche Rastwinkel und zwei unterschiedliche Ein­ tauchtiefen für den Rastkörper aufweisen.

In den Unteransprüchen 9 bis 16 sind Ausführungsformen ge­ kennzeichnet, durch welche unterschiedliche Rastwinkelabstän­ de und Eintauchtiefen für die Rastkörper innerhalb der ange­ sprochenen Verstellwinkelbereiche des Rotors erreicht werden können.

Der Drehschalter läßt sich insbesondere als Programmschalter ausgestalten, durch welchen ein bestimmter Programmablauf an dem Gerät, in welchem der Schalter eingebaut ist, voreinge­ stellt werden kann. Insbesondere eignet er sich für einen Programmschalter, wie er in der älteren deutschen Patentan­ meldung P 36 29 921.9 vorgeschlagen ist.

Anhand der beiliegenden Figuren wird an Ausführungsbeispie­ len die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 in der Draufsicht die Anordnung der Rastkerben an der Innenseite des Rotorgehäuses;

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel;

Fig. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel und

Fig. 5 verschiedene Drehwinkelbereiche für den Rotor mit den zugeordneten Rastkerben und den dabei erzielten unterschiedlichen Verstellwinkeln mit unterschiedlichen Verstelldrehmomenten.

Bei den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen für einen Drehschalter sind schematisch die wesentlichen Tei­ le der Rasteinrichtung dargestellt, mit welcher ein in einem Rotorgehäuse 1 drehbar gelagerter Rotor 2 in verschiedenen Winkelstellungen (Fig. 5) zur Einstellung verschiedener Schaltzustände eingerastet werden kann.

Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der im Rotorgehäuse 1 um eine Rotorachse A drehbar gelagerte Rotor 2 eine in radialer Richtung verlaufende, einseitig ge­ schlossene Grundbohrung 3 auf, an deren Bohrungsgrund 20 sich eine Druckfeder 7 abstützt, die radial nach außen einen als Kugel ausgebildeten Rastkörper 11 beaufschlagt. Der Rastkör­ per 11 befindet sich in einer Bohrungsöffnung am Rotorumfang und wird durch die Druckfeder 7 in Rastkerben 18 bzw. 19 ge­ drückt, die an der Innenseite des Rotorgehäuses 1 auf einer Kreisbahn angeordnet sind.

Wie aus den Fig. 2 und 5 zu ersehen ist, besitzen die Rastkerben 18 und 19 voneinander unterschiedliche Rastwin­ kelabstände a und b. Bei den dargestellten Ausführungsbei­ spielen besitzen die Rastkerben 18, 19 einen keilförmigen Querschnitt und erstrecken sich in axialer Richtung parallel zur Rotorachse A an der Innenseite des Rotorgehäuses 1. Die Rastkerben können auch eine andere Querschnittsform, bei­ spielsweise eine runde Querschnittsform, aufweisen.

Die Begrenzungslinien 21, 21 bzw. 22, 22 zwischen benachbar­ ten Rastkerben 18 bzw. 19 liegen, wie aus den Fig. 2 und 5 zu ersehen ist, auf unterschiedlichen Kreisradien R 1 und R 2. Die tiefsten Stellen 23 bzw. 24 der Rastkerben 18 bzw. 5 19 befinden sich auf einem gemeinsamen Kreisradius R 3.

Beim Wechsel zwischen zwei Raststellungen wird der Rastkör­ per 11 durch die auf dem innenliegenden Kreisradius R 1 lie­ genden Begrenzungslinien 21, 21 der mit größerer Öffnungs­ breite ausgebildeten Rastkerben 18 mit einer größeren Ein­ tauchtiefe in die Bohrung 3 gegen die Kraft der Druckfeder 7 eingedrückt als bei einem Wechsel zwischen zwei Rastkerben 19, bei denen die Begrenzungslinien 22, 22 auf dem Kreis­ radius R 2 liegen, der größer ist als der Kreisradius R 1. Hierdurch wird erreicht, daß beim Rastkerbenwechsel durch Drehen des Rotors 2 unterschiedliche Verstelldrehmomente für die Verstellbewegung des Rotors 2 aufgewendet werden müssen in Abhängigkeit davon, ob der Rastkörper 11 zwischen den Rastkerben 18 oder den Rastkerben 19 wechselt. Die Rast­ kerben besitzen einen gleichen Öffnungswinkel (beim darge­ stellten Ausführungsbeispiel in Fig. 5 zw. B. 110°. Da die inneren Begrenzungslinien 21, 21 bzw. 22, 22 auf unterschied­ lichen Kreisbahnen R 1 und R 2 um die Rotorachse A liegen, ist die Öffnungsbreite der Rastkerben 18 und 19 in Umfangsrich­ tung unterschiedlich, d. h. die Rastkerben 18 besitzen eine größere Öffnungsbreite als die Rastkerben 19. Hierdurch wer­ den unterschiedliche Rastwinkelabstände a und b zwischen den Rastkerben 18 und 19 erreicht. Es ist auch möglich, insbe­ sondere bei einer Ausführungsform mit runden Querschnitts­ formen für die Rastkerben, die tiefsten Stellen der Rastker­ ben auf unterschiedlichen Kreisradien zu legen, so daß der 5 Rastkörper beim Rastkerbenwechsel unterschiedliche Hubbewe­ gungen in der Bohrung 3 ausführt.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel kann an­ stelle der Grundbohrung 3 auch eine Durchgangsbohrung im Rotor 2 vorgesehen sein, wobei dann die Druckfeder 7 zwei diametral in den Bohrungsöffnungen am Rotorumfang liegende Rastkörper beaufschlagt. Die Rastkörper 18 und 19, welche unterschiedliche Größen aufweisen, wie oben erläutert wurde, liegen in einer Ebene auf einer Kreisbahn.

Bei dem in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel be­ sitzt der Rotor 2 zwei Durchgangsbohrungen 4 und 5, in denen die beiden Druckfedern 8 und 9 angeordnet sind. Die beiden Druckfedern können gleiche oder unterschiedliche Federkräfte auf in den Öffnungen der Durchgangsbohrungen 4 und 5 vorge­ sehenen Rastkörpern 12, 13, 14, 15 ausüben. Die beiden Boh­ rungen 4 und 5 liegen in axialer Richtung der Rotorachse A übereinander und verlaufen parallel zueinander. Die am Rotor­ umfang in der unteren Ebene liegenden Rastkörper 14 und 15 25 können einen geringeren Durchmesser aufweisen als die in der darüber befindlichen Ebene liegenden Rastkörper 12 und 13.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel liegen die Rastkerben 18 und 19 im Bereich der unteren Rastkörper 14 und 15. Es ist jedoch auch möglich, die Rastkerben 18 und 19 in der Ebene der oben liegenden Rastkörper 12 und 13 anzuordnen. Ferner können die Rastkerben 18 und 19 mit den unterschiedlichen Abmessungen in jeweils unterschiedlichen Ebenen liegen. In den Winkelbereichen, in denen sich in der einen Ebene Rast­ kerben 18 mit den größeren Abmessungen bzw. mit den größeren Rastwinkelabständen voneinander befinden, ist in der anderen Ebene die Innenseite des Rotorgehäuses zylindrisch ausgebil­ det, während in den Winkelbereichen, in denen in der anderen Ebene sich die Rastkerben 19 mit den geringeren Rastwinkel­ abständen b befinden, die Innenseite des Rotorgehäuses 1 ebenfalls zylindrisch ausgebildet ist. Beispielsweise können die Rastkerben 18 in der oben liegenden Ebene und die Rast­ kerben 19 in der unten liegenden Ebene vorgesehen sein.

Die gleiche Anordnung der Rastkerben wie beim Ausführungs­ beispiel der Fig. 3 kann auch beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 vorgesehen sein. Bei dem in der Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt der Rotor 2 eine Durchgangsboh­ rung 6, welche die Rotorachse A in einem spitzen Winkel e schneidet. Die beiden als Kugel ausgebildeten Rastkörper 16 und 17 liegen in Öffnungen der Durchgangsbohrung 6 am Rotor­ umfang. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel der Fig. 4 be­ finden sich die Rastkerben 18 und 19 in der Ebene des oben liegenden Rastkörpers 16. Der unten liegende Rastkörper 17 stützt sich gegen eine zylindrische Innenfläche am Rotor­ gehäuse 1 ab. Es ist jedoch auch möglich, die Rastkerben 18 und 19 mit den unterschiedlichen Rastwinkelabständen und Ab­ messungen in jeweils unterschiedlichen Ebenen unterzubringen, wobei beispielsweise die Rastkerben 18 oben liegen und die Rastkerben 19 unten liegen. Hierbei können dann ebenfalls, wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3, in den Winkelberei­ chen, in denen sich die Rastkerben 18 befinden, zylindrische Flächen in der Ebene der Rastkerben 19 und umgekehrt vorgesehen sein.

Wie aus dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 zu ersehen ist, können innerhalb eines Gesamtdrehwinkelbereichs von 360° verschiedene Drehwinkelbereiche B bis I vorgesehen sein, in­ nerhalb welcher unterschiedliche Verstellwinkel bzw. Rast­ winkelabstände und Rastkerben untergebracht sind. Beispiels­ weise sind innerhalb des dargestellten Drehwinkelbereichs B, der 120° beträgt, fünf Raststellungen mit einem jeweiligen Rastwinkelabstand a von 24° vorgesehen. Diese Raststellungen werden geschaffen durch die Rastkerben 19 mit den in Umfangs­ richtung größeren Öffnungsbreiten. An den Drehwinkelbereich B schließt sich der Drehwinkelbereich C an, welcher 72° be­ trägt und sechs Raststellungen aufweist mit Rastwinkelab­ ständen b von 12°. Diese Raststellungen werden geschaffen durch die Rastkerben 19 mit den geringeren Öffnungsbreiten in Umfangsrichtung. Der Übergang des Rotors 2 vom Drehwin­ kelbereich B in den Drehwinkelbereich C läßt sich aufgrund der verkürzten Rastwinkelabstände b im Drehwinkelbereich C feststellen. Die im Uhrzeigersinn folgenden Drehwinkelberei­ che E, G und I besitzen Raststellungen mit den Rastwinkel­ abständen b, die durch die Rastkerben 19 gebildet sind. Um die jeweiligen Übergänge zwischen den Drehwinkelbereichen C, E, G und I, welche die Rastkerben 19 mit gleichen Abmessun­ gen aufweisen, kenntlich zu machen, liegen die Begrenzungs­ linien 25 der beiden zu den jeweils benachbarten Drehwinkel­ bereichen C, E, G, I gehörigen und aneinanderstoßenden End­ rastkerben auf einem Kreisradius R 1 um die Rotorachse A, der gegenüber dem Kreisradius R 2, auf welchem die Begrenzungs­ linien 22 der Rastkerben 19 liegen, weiter innen liegt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegen die Begrenzungs­ linien 25 auf dem gleichen Kreisradius R 1 wie die Begren­ zungslinien 21 der Rastkerben 18. Durch die Begrenzungs­ linien 25 wird erreicht, daß beim Wechsel zwischen den Dreh­ winkelbereichen C, E, G und I die jeweiligen Rastkörper 11 bis 17 tiefer gegen die Kräfte der Druckfedern 7 bis 10 in die jeweiligen Bohrungen 3 bis 6 eingedrückt werden, so daß ein größeres Verstelldrehmoment als beim Wechsel zwischen den jeweiligen Rastkerben 19 der Drehwinkelbereiche C, E, G und I erforderlich ist.

Claims (16)

1. Drehschalter mit einem in einem Schaltergehäuse angeord­ neten Rotor, der zur Einstellung verschiedener Schaltzustän­ de in mehrere Raststellungen einstellbar ist und wenigstens eine quer zur Rotorachse verlaufende Bohrung aufweist, die eine Druckfeder aufnimmt, welche wenigstens einen Rastkörper, der im Bereich einer im Rotorumfang vorgesehenen Öffnung ge­ führt ist, in radialer Richtung bezüglich der Rotorachse in Rastkerben an der Innenseite des Rotorgehäuses drückt, da­ durch gekennzeichnet, daß der Gesamtdrehbereich des Rotors (2) in mehrere Drehwinkelbereiche (B-I) unterteilt ist, die sich durch unterschiedliche Verstellwinkel und unterschied­ liche Verstelldrehmomente voneinander unterscheiden.

2. Drehschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastkerben (18, 19) unterschiedliche Rastwinkelab­ stände (a, b) voneinander aufweisen und der bzw. die Rast­ körper (11-17) beim Rastkerbenwechsel durch die Rastkerben­ flächen mit unterschiedlichen Eintauchtiefen in die Boh­ rungsöffnung gegen die Kraft der Druckfeder(n) (7) bewegt sind.

3. Drehschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rastkerben (18, 19) unterschiedliche Ker­ bentiefen aufweisen.

4. Drehschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die tiefsten Stellen (23, 24) der Rast­ kerben (18, 19) auf einem gemeinsamen Kreis (R 3) um die Ro­ torachse (A) und die innenliegenden Begrenzungslinien (21, 22, 23) zwischen benachbarten Rastkerben (18 bzw. 19) auf unterschiedlichen Kreisradien (R 1 und R 2) um die Rotorachse (A) liegen.

5. Drehschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei benachbarten Drehwinkel­ bereichen (C, E, G, I) mit Rastkerben (18 bzw. 19) gleicher Abmessungen die jeweiligen gemeinsamen Begrenzungslinien (25) der beiden zu den zwei benachbarten Drehwinkelbereichen gehörigen, aneinanderstoßenden Endrastkerben auf einem Kreisradius (R 1) um die Rotorachse (A) liegen, der sich von dem Kreisradius (R 2), auf welchem die Begrenzungslinien (21 bzw. 22) der Rastkerben gleicher Abmessungen liegen, unter­ scheidet.

6. Drehschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Rastkerben (18, 19) zwei unter­ schiedliche Rastwinkelabstände (a und b) vorgesehen sind.

7. Drehschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastkerben zwei unterschiedliche Eintauchtiefen für den bzw. die Rastkörper (11-17) vorsehen.

8. Drehschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastkerben (18, 19) mit den unter­ schiedlichen Eintauchtiefen und Rastwinkelabständen (a, b) in jeweils der bzw. den gleichen Ebenen wie der bzw. die am Rotorumfang vorgesehenen Rastkörper (11-17) liegen.

9. Drehschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastkerben (18, 19) mit den unter­ schiedlichen Rastwinkelabständen (a, b) und Eintauchtiefen in zueinander unterschiedlichen Winkelstellungen um die Ro­ torachse (A) angeordnet sind.

10. Drehschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastkerben (18, 19) mit den unter­ schiedlichen Rastwinkelabständen (a, b) und Eintauchtiefen jeweils in unterschiedlichen, senkrecht zur Rotorachse (A) verlaufenden Ebenen liegen.

11. Drehschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Rotor (2) zwei in unterschiedlichen Ebenen liegende parallele Bohrungen (3, 4) für zwei Druck­ federn (8, 9) mit gleicher oder unterschiedlicher Federspan­ nung vorgesehen sind.

12. Drehschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung bzw. Bohrungen (3-5) zur Rotorachse (A) einen rechten Winkel aufweisen.

13. Drehschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung bzw. Bohrungen (4-6) als Durchgangsbohrungen mit diametralen Öffnungen für die Rast­ körper (12-17) am Rotorumfang ausgebildet sind.

14. Drehschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Bohrung als einseitig ge­ schlossene Grundbohrung (3) ausgebildet ist, in der die Druckfeder (7) am Bohrungsgrund (20) abgestützt ist und in der Öffnung am Rotorumfang der von der Druckfeder (7) radial nach außen beaufschlagte Rastkörper (11) vorgesehen ist.

15. Drehschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (2) eine durch die Rotorachse (A) verlaufende Durchgangsbohrung (6) aufweist, welche die Rotorachse (A) im spitzen Winkel (e) schneidet, so daß die beiden von der Druckfeder (10) beaufschlagten Rastkörper (16, 17) in den Bohrungsöffnungen in zwei unterschiedlichen Ebenen am Rotorumfang liegen.

16. Drehschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastkörper (11-17) als Kugeln aus­ gebildet sind.