DE3823812C2 - Anwahlschalter für ein elektrisches Gerät - Google Patents

Anwahlschalter für ein elektrisches Gerät

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Description

Die Erfindung betrifft einen Anwahlschalter für ein elektrisches Gerät, insbesondere ein Haushaltgerät, mit einer Programmwahl- und Programmanzeigeeinrichtung und einem Steuerteil mit einer Mikrocomputer-Steuerung, wobei durch den Mikrocomputer die Steuerung der Funktions­ elemente des Gerätes gemäß einem vorgesehenen Programmab­ lauf durchführbar ist und der Anwahlschalter zur Einleitung dieses Programmablaufes betätigbar ist, und wobei die Leiterkarte des Anwahlschalters (1) über Leiter­ bahnen der Leiterplatte (2) mit dem Mikrocomputer (15) elektrisch verbunden ist. Ein solcher Anwahlschalter ist aus der DE 22 61 106 C2 bekannt.
Durch den vorgegebenen Anwahlschalter kann auf aufwendige mechanisch-elektrische Programmsteuereinheiten insbesondere bei Haushaltgeräten verzichtet werden.
Durch die Anordnung des Schalters und seine elektrische Verbindung mit einem Mikrocomputer erfolgt die Beeinflussung der Stromkreise der Funktionselemente des Gerätes.
Es ist bekannt, zur Steuerung von automatischen Haushalt­ geräten einem elektronischen Steuerwerk ein mechanisches Schrittschaltwerk zuzuordnen. Die Programmauswahl erfolgt hierbei in der Regel durch einen mechanischen Wahlschalter.
Derartige Programmsteuereinrichtungen weisen den Nachteil auf, daß sie aufgrund der mechanischen Bauelemente zu Störanfälligkeit neigen.
Weiterhin beanspruchen diese Programmsteuereinrichtungen mehr Platz in einem Haushaltgerät.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Programm­ steuereinrichtung platzsparend in einem elektrischen Gerät anzuordnen.
Dabei soll ein kostengünstig herstellbares elektronisches Bauteil ein kompliziertes mechanisches Schrittschaltwerk oder dergleichen ersetzen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbe­ sondere darin, daß ein kostengünstig herstellbares elek­ tronisches Bauteil ein kompliziertes Schrittschaltwerk ersetzt.
Dieses Bauteil ist platzsparend auf der Leiterplatte des Steuerteils angeordnet und mit dem Mikrocomputer über Leiterbahnen direkt elektrisch verbunden, wodurch eine aufwendige Verbindung einzelner Elemente der Steuer­ einrichtung überflüssig wird.
Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß der erfindungs­ gemäße Anwahlschalter vollautomatisch hergestellt werden kann.
Je nach Bedarf können Anwahlschalter mit unterschiedlichen Winkelabstufungen und damit mit verschiedenen Schalt­ möglichkeiten hergestellt werden.
Für die unterschiedlichen Schalter werden entsprechend der Anforderungen nur die zugehörigen Werkzeugsätze in der Fertigungslinie ausgetauscht.
Aufgrund seiner äußeren Formgebung ist der Anwahlschalter für automatische Arbeitsprozesse geeignet, insbesondere für das Bestücken von Leiterplatten mittels Handlingsgeräten bzw. Robotern. Das Gehäuse des Schalters ist mit einer Fläche versehen, die ein lagegerechtes Greifen mit entsprechenden Werkzeugen ermöglicht. Das Verlöten der Bauteile erfolgt mittels Lötstempel oder Infrarot-Lötanlage. Das gesamte Steuerteil eines Gerätes kann dementsprechend besonders kostengünstig gefertigt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 den erfindungsgemäßen Anwahlschalter (1) auf der Leiterplatte (2) in der Seitenansicht im Schnitt,
Fig. 2 den Anwahlschalter (1) in der Draufsicht und schematisch seine Verbindung mit dem Mikro­ computer (15),
Fig. 3 einen Kontakt (16) des Anwahlschalters (1).
In der Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer Anwahlschalter (1) auf der Leiterplatte (2) eines Steuerteils angeordnet. Die wesentlichen Elemente des Anwahlschalters (1) sind ein vorzugsweise aus Kunststoff herstellbares Gehäuse (3), ein mit einer Schaltwelle (4) versehener Rotor (5) und ein als Leiterkarte ausgebildeter Stator (6).
Das Gehäuse (3) weist ein angeformtes Achslager (7) für die Schaltwelle (4) des Rotors (5) auf.
Der Rotor (5) ist in dem Gehäuse (3) drehbar gelagert. An der dem Stator (6) zugewandten Seite sind federnde Schleif­ kontakte (8) befestigt, welche für verschiedene Anwahlschal­ ter mit unterschiedlichen Schaltmöglichkeiten gleich ausge­ bildet sein können.
Dementsprechend sind auf dem als Leiterkarte ausgebildeten Stator (6) Kontaktbahnen (9) angeordnet, die durch die federnden Schleifkontakte (8) des Rotors (5) entsprechend der Programmwahl durch die Bedienperson kontaktiert werden.
Der Stator (6) wird unter Vorspannung in das Gehäuse (3) eingeschnackt und dient so als Gehäusegrundplatte zum Abschluß des Gehäuses (3) auf der der Leiterplatte (2) zugewandten Seite des Anwahlschalters (1).
Der Anwahlschalter (1) wird über am Gehäuserand (10) angeformte Rastnasen (11), Führungsstifte (12) und Fuß­ teile (13) positioniert und befestigt.
Mittels der asymmetrisch am Gehäuserand (10) angeformten Führungsstifte (12) erfolgt das lagegerechte Positionieren des Anwahlschalters (1) auf der Leiterplatte (2), wobei die Führungsstifte (12) in dafür vorgesehenen Bohrungen der Leiterplatte (2) geführt werden.
Am Gehäuse (3) befindet sich eine definierte Anlage­ fläche (14), die vorzugsweise am Ansatz des Achslagers (7) angebracht ist, um ein lagegerechtes Greifen mit Werkzeugen eines Handlinggerätes bzw. Roboters zu ermöglichen und den Schalter mittels der Führungsstifte (12) ordnungs­ gemäß positionieren zu können.
Die Rastnasen (11) krallen den Anwahlschalter (1) in dafür vorgesehenen Bohrungen der Leiterplatte (2) fest. Die am Gehäuserand (10) angeformten Fußteile (13) halten den Anwahlschalter (1) auf Abstand zur Leiterplatte (2) und bilden gleichzeitig ein Gegenlager zu den krallen­ förmigen Rastnasen (11).
In der Fig. 2 ist die Verbindung des Anwahlschalters (1) mit einem auf der Leiterplatte (2) angeordneten Mikro­ computer (15) schematisch dargestellt.
Die Leiterplatte (2) ist entsprechend der über den Anwahl­ schalter (1) wählbaren Programmfunktionen mit Kontaktbahnen (9) für eine Verbindung des Anwahlschalters (1) mit dem Mikrocomputer (15) versehen.
Der Anwahlschalter (1) weist eine Leiterkarte auf, die als Stator (6) bezeichnet ist (Fig. 1). Die Leiterkarte des Stators (6) ermöglicht verschiedene Verknüpfungen der Programmfunktionen entsprechend der Winkelabstufung und Schaltungsvarianten des Anwahlschalters (1). Durch die Leiterkarte des Stators (6) wird die Ausgangskonfigu­ ration des Anwahlschalters (1) vorgegeben.
Die Schaltwelle (4) des Rotors (5) ist mit einem Bedien­ element (18) des Gerätes verbunden.
Bei Drehung des Rotors (5) werden durch die federnden Schleifkontakte (8) die Kontaktbahnen (9) des Stators (6) entsprechend der Programmwahl kontaktiert. Über die Kontakte (16) der Leiterkarte des Stators (6) wird eine direkte elektrische Verbindung (Fig. 2) zum Mikrocomputer (15) hergestellt.
Die Anwahl bestimmter Programmabläufe erfolgt direkt über die Programmwahleinrichtung bzw. den Anwahlschalter (1) am Steuerteil, wobei die Ausgangskonfiguration der Leiter­ karte des Anwahlschalters (1) an die im Mikrocomputer abgelegte Programmsteuerung angepaßt ist. Der Mikrocomputer steuert über eine nicht dargestellte Verbindung zu einem Leistungsteil die Funktionselemente des Gerätes.
Im Inneren des Anwahlschalters (1) wird die gewählte Schalterstellung mittels Rastelementen (17) am Gehäuse (3) und am Rotor (5) fixiert. Durch entsprechende Dimensionierung der Rastelemente (17) wird das Rastmoment an die Bedienelemente des Gerätes angepaßt.
Eine Änderung der Schaltstellung ist durch Überwindung von z. B. einer Federkraft oder Ausschaltung einer Sicherungs­ einrichtung gegen unerwünschtes Verstellen des Schalters möglich.
Die am Gehäuse (3) des Anwahlschalters (1) angeordneten Führungsstifte (12) und Rastnasen (11) bilden eine Verdreh­ sicherung, durch die die Lötverbindungen (20) der Kon­ takte (16) mit den Leiterbahnen der Leiterplatte (2) mechanisch entlastet werden.
Die Kontakte (16) sind mit thermischen Widerständen (19) in Form von Materialverjüngungen ausgerüstet.
Diese Materialverjüngungen bzw. die thermischen Widerstände (19) bewirken, daß beim Verlöten des Anwahlschalters (1) nur ein geringer Temperaturaustausch zwischen Anwahl­ schalter (1) und Lötstelle (20) stattfinden kann. Dadurch wird erreicht, daß einerseits kein hoher Temperaturfluß auf das Bauteil übergehen kann und andererseits die Lötstelle (20) durch das relativ große, kalte Bauteil nicht gekühlt wird und die erforderliche Löttemperatur im Bereich der Lötstelle erreicht werden kann.
Durch die Materialverjüngungen in Form von einer in die Kontakte (16) eingebrachten Aussparung (21) wird der temperaturleitende Querschnitt des Kontakts (16) gering.

Claims (9)

1. Anwahlschalter für ein elektrisches Gerät, insbesondere ein Haushaltgerät, mit einer Programmwahl- und Programm­ anzeigeeinrichtung und einem Steuerteil mit einer Mikrocomputer-Steuerung, wobei durch den Mikrocomputer die Steuerung der Funktionselemente des Gerätes gemäß einem vorgesehenen Programmablauf durchführbar ist und der Anwahlschalter zur Einleitung dieses Programmablaufes betätigbar ist, und wobei die Leiterkarte des Anwahlschalters (1) über Leiter­ bahnen der Leiterplatte (2) mit dem Mikrocomputer (15) elektrisch verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - der Anwahlschalter (1) auf der Leiterplatte (2) des Steuerteils zusammen mit dem Mikrocomputer (15) angeordnet ist,
  • - der Anwahlschalter (1) als Drehwahlschalter ausgebil­ det ist,
  • - in dem Gehäuse (3) des Anwahlschalters (1) eine Leiterkarte angeordnet ist, welche die Ausgangs­ konfiguration des Schalters vorgibt,
  • - die Ausgangskonfiguration des Anwahlschalters (1) an die im Mikrocomputer abgelegte Programmsteuerung angepaßt ist.
2. Anwahlschalter für ein elektrisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die spannungsführende Schalteinrichtung des Anwahlschalters (1) in einem Gehäuse (3) mit einer als Stator (6) ausgebildeten Gehäusegrundplatte angeordnet ist.
3. Anwahlschalter für ein elektrisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) des Anwahlschalters (1) angeformte Rastnasen (11), Führungszapfen (12) und Fußteile (13) aufweist.
4. Anwahlschalter für ein elektrisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anwahlschalter (1) im Inneren eine Rastein­ richtung (17) zur Fixierung der gewählten Schalter­ stellung aufweist.
5. Anwahlschalter für ein elektrisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (6) als Leiterkarte mit Kontaktbahnen (9) und über den Rand der Grundplatte hinausragenden Kontakten (16) ausgebildet ist.
6. Anwahlschalter für ein elektrisches Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (16) am Umfang der Grundplatte in einer Winkellage in Abhängigkeit der erforderlichen Schaltstellung der Programmwahleinrichtung angeordnet sind.
7. Anwahlschalter für ein elektrisches Gerät nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (16) mit thermischen Widerständen (19) in Form von Materialverjüngungen ausgerüstet sind.
8. Anwahlschalter für ein elektrisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Inneren des Gehäuses (3) drehbar gelagerter Rotor (5) mit federnden Schleifkontakten (8) versehen ist, wobei die Schleifkontakte (8) die Kontaktbahnen (9) des Stators (6) entsprechend der Programmwahl kontaktieren.
9. Anwahlschalter für ein elektrisches Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwelle (4) des Rotors (5) aus dem Gehäuse (3) des Anwahlschalters (1) herausragt und mit einem Bedienelement (18) verbunden ist.
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