DE4033129A1 - Schaltvorrichtung - Google Patents
SchaltvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung der im Ober
begriff des Anspruches 1 genannten Art.
Solche Schaltvorrichtungen, wie sie beispielsweise der
DE-OS 31 17 783 entnehmbar sind, finden insbesondere in
Kraftfahrzeugen als Multifunktions-Schalter Verwendung,
die als Betätigungsorgan einen einzigen Schalterknopf
aufweisen. Dieser Schalterknopf kann von Hand in mehrere
Grundstellungen gebracht werden, die jeweils einer be
stimmten Verbraucheranordnung zugeordnet sind. Aus jeder
Grundstellung heraus kann der Schalter dann durch ent
sprechende Bewegung des Schalterknopfes in eine oder meh
rere Betätigungsstellungen gebracht werden, in der bzw.
denen die der betreffenden Grundstellung zugeordnete Ver
braucheranordnung selektiv aktiviert wird.
Beispielsweise können mit einem derartigen Schalter zwei
Verbraucheranordnungen selektiv aktiviert werden, von
denen die eine von zwei Gleichstrommotoren gebildet wird,
die zur Verstellung des linken Kfz-Außenspiegels dienen,
während die andere von den zur Verstellung des rechten
Außenspiegels vorgesehenen Gleichstrommotoren gebildet wird.
Bringt man den Schalterknopf aus der einen Grundstellung
heraus in seine verschiedenen Betätigungsstellungen, so werden
die Elektromotoren des einen Außenspiegels für eine Ver
stellung aktiviert; bringt man dagegen den Schalterknopf
aus der anderen Grundstellung heraus in seine Betätigungs
stellungen, so erfolgt eine Aktivierung der beiden anderen
Außenspiegel-Motoren.
Um diese Funktionen realisieren zu können, umfaßt die be
kannte Schaltvorrichtung zwei in einem Gehäuse zusammengebaute
Schalter, die lediglich das Betätigungsorgan gemeinsam haben.
Für jede zu aktivierende Verbraucheranordnung ist ein Satz von
feststehenden Kontakten und ein Satz von beweglichen Kontakten
vorgesehen. Einige der voneinander elektrisch isolierten fest
stehenden Kontakte eines jeden Satzes sind mit der Strom/Span
nungsquelle verbunden, während andere an die verschiedenen An
schlüsse der diesem Satz zugeordneten Verbraucheranordnung
angeschlossen sind. Die beweglichen Kontakte eines jeden
Satzes sind zu Gruppen von elektrisch miteinander leitend
verbundenen Kontakten zusammengefaßt, von denen in den ver
schiedenen Betätigungsstellungen immer wenigstens einer mit
einem feststehenden Kontakt in elektrisch leitende Berührung
gebracht wird, der mit der Strom/Spannungsquelle verbunden ist,
während wenigstens ein anderer beweglicher Kontakt derselben
Gruppe mit wenigstens einem feststehenden Kontakt in elek
trisch leitende Berührung gebracht wird, der zu der zugehö
rigen Verbraucheranordnung führt. Das Betätigungsorgan ist
in den verschiedenen Grundstellungen immer nur mit einem Satz
von beweglichen Kontakten mechanisch gekoppelt, so daß bei
seiner Bewegung in die verschiedenen Betätigungsstellungen
immer nur dieser eine Satz von beweglichen Kontakten mit
genommen wird, während der andere Satz von beweglichen Kon
takten vom Betätigungsorgan mechanisch entkoppelt ist und
daher dessen Bewegungen nicht mitmacht. Wird dann das Be
tätigungsorgan einer solchen Schaltvorrichtung von der ei
nen in die andere Grundstellung übergeführt, so wird die
mechanische Koppelung mit dem bisher betätigbaren Satz von
beweglichen Kontakten aufgehoben und stattdessen eine me
chanische Verbindung zu dem anderen Satz von beweglichen
Kontakten hergestellt.
Diese bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß sie wegen
der An- und Abkoppelbarkeit des Betätigungsorgans an die
bzw. von den Sätzen beweglicher Kontakte aus einer großen
Zahl von Einzelteilen besteht, deren Zusammenbau einen
erheblichen Zeitaufwand erfordert und nicht ohne weiteres
automatisiert werden kann. Somit benötigt der bekannte
Schalter mehr Freiheitsgrade, als unbedingt erforderlich
sind, um die gewünschten Schaltfunktionen ausführen zu können.
Diese Nachteile erhöhen seine Herstellungskosten merklich.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
Schaltvorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzu
bilden, daß sie möglichst wenig Einzelteile umfaßt und
gleichzeitig eine störungsfreie Kontaktgabe über eine Viel
zahl von Schaltspielen hinweg gewährleistet.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die im An
spruch 1 zusammengefaßten Merkmale vor.
Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen wird von dem beim
Stand der Technik verwendeten Grundprinzip abgegangen,
für jede durch die Schaltvorrichtung zu aktivierende Ver
braucheranordnung einen gesonderten Schalter vorzusehen,
der jeweils einen vollständigen Satz von feststehenden
Kontakten und einen vollständigen Satz von beweglichen
Kontakten umfaßt und mit den anderen Schaltern nur das
Betätigungsorgan gemeinsam hat. Stattdessen weist eine
erfindungsgemäße Schaltvorrichtung nur noch einen einzi
gen Satz von beweglichen Kontakten auf, der mit dem Be
tätigungsorgan ständig mechanisch gekoppelt ist und von
diesem in die verschiedenen Grundstellungen mitgenommen
wird. Je nachdem aus welcher Grundstellung heraus das
Betätigungsorgan und mit ihm der eine Satz von beweg
lichen Kontakten in eine Betätigungsstellung gebracht
werden, kommen die beweglichen Kontakte mit feststehen
den Kontakten in elektrisch leitende Berührung, die ver
schiedenen Verbraucheranordnungen zugeordnet sind. Damit
läßt sich auch in vielen Fällen die Anzahl der erforder
lichen feststehenden Kontakte vermindern, da die mit der
oder den Strom/Spannungsquellen verbundenen feststehen
den Kontakte in mehreren Grundstellungen mit beweglichen
Kontakten in elektrisch leitende Berührung gebracht werden
können. Die gesamte beim Stand der Technik erforderliche
Umschaltmechanik, die dafür sorgt, daß beim Übergang von
einer Grundstellung in die andere der bisher mit dem Be
tätigungsorgan gekoppelte Satz von beweglichen Kontakten
abgekoppelt und stattdessen eine Verbindung mit dem der
neuen Grundstellung zugeordneten Satz von beweglichen Kon
takten hergestellt wird, kann bei der erfindungsgemäßen
Schaltvorrichtung entfallen. Dadurch, daß alle feststehen
den Kontakte in einer vorzugsweise ebenen Fläche liegen,
können die beweglichen Kontakte an dieser Fläche mit gleich
bleibendem Druck ständig, d. h. sowohl in den Grundstellun
gen, als auch in den Betätigungsstellungen als auch bei
den Übergangsbewegungen zwischen den verschiedenen Stel
lungen in Anlage gehalten werden.
Ein weiterer Vorteil, der sich als Folge dieses erfindungs
gemäßen Aufbaus einer Schaltvorrichtung ergibt, besteht darin,
daß die Rückstellkräfte, die einerseits beim Übergang von
einer Grundstellung in eine andere die beweglichen Teile der
Schaltvorrichtung in die neue Grundstellung drücken sollen als
auch die Rückstellkräfte, die die beweglichen Teile der
Anordnung aus einer Betätigungsstellung in die jeweils
zugehörige Grundstellung zurückbewegen, von ein und der
selben äußerst einfach aufgebauten Federanordnung ausge
übt werden können.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltvor
richtung besteht darin, daß sie nur die minimale Anzahl
von Freiheitsgraden benötigt, die zur Durchführung der
gewünschten Schaltfunktionen erforderlich sind. Sie
stellt somit ein Optimum dar, und die Herstellungskosten
sind deutlich niedriger als bei herkömmlichen Schaltern
mit vergleichbaren Schaltfunktionen.
Eine optimale Ausnutzung der für die feststehenden Kontakte
benötigten Fläche und damit eine erhebliche Reduzierung der
Baugröße ergibt sich dadurch, daß die feststehenden Kontakte
nicht so angeordnet werden, daß beim Übergang von einer
Grundstellung in eine andere keiner der beweglichen Kontakte
mit feststehenden Kontakten in elektrisch leitende Berührung
kommen kann. Vielmehr wird erfindungsgemäß lediglich dafür
gesorgt, daß von den beweglichen Kontakten, die in den ver
schiedenen Betätigungsstellungen mit feststehenden, mit den
Polen der Strom/Spannungsquelle verbundenen Kontakten in elek
trisch leitende Berührung gebracht werden, um die jeweilige
Verbraucheranordnung zu aktivieren, beim Übergang von einer
Grundstellung in eine andere zu jedem Zeitpunkt entweder
nur einer mit einem feststehenden, mit der Strom/Spannungs
quelle verbundenen Kontakt in elektrisch leitende Berührung
kommt, während sich der andere über isolierende, potential
freie Bereiche der Fläche der feststehenden Kontaktanordnung
bewegt und/oder daß diese beweglichen Kontakte gleichzeitig
mit feststehenden Kontakten in elektrisch leitende Berührung
kommen, die auf demselben, von der Strom/Spannungsquelle
stammenden elektrischen Potential liegen. So wird in jedem
Fall verhindert, daß es beim Übergang von einer Grundstellung
in eine andere zu einer unbeabsichtigten, kurzzeitigen Akti
vierung einer Verbraucheranordnung kommt.
Diese und andere vorteilhafte Weiterbildungen sind in den
Unteransprüchen niedergelegt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbei
spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben;
in dieser zeigen:
Fig. 1 in schematischer Weise die feststehenden und
beweglichen Kontaktanordnungen einer erfin
dungsgemäßen Schaltvorrichtung zum selektiven
Aktivieren von zwei Verbraucheranordnungen, so
wie eine dieser beiden Verbraucheranordnungen,
die von zwei Gleichstrommotoren gebildet wird,
wobei sich die beweglichen Kontakte der Schalt
vorrichtung in der der wiedergegebenen Verbrau
cheranordnung zugeordneten Grundstellung im
spannungslosen Zustand befinden,
Fig. 2 die Anordnung aus Fig. 1, wobei sich die beweg
lichen Kontakte der Schaltvorrichtung in einer
ersten Betätigungsstellung befinden, in der die
beiden Gleichstrommotoren gegensinnig angesteuert
werden,
Fig. 3 die Anordnung aus Fig. 1, wobei sich die beweg
lichen Kontakte der Schaltvorrichtung in einer
zweiten Betätigungsstellung befinden, in der die
beiden Gleichstrommotoren ebenfalls gegensinnig
aber mit entgegengesetztem Drehsinn wie in Fig. 2
angesteuert werden,
Fig. 4 die Anordnung aus Fig. 1, wobei sich die beweg
lichen Kontakte der Schaltvorrichtung in einer
dritten Betätigungsstellung befinden, in der die
beiden Gleichstrommotoren gleichsinnig angesteuert
werden,
Fig. 5 die Anordnung aus Fig. 1, wobei sich die beweglichen
Kontakte der Schaltvorrichtung in einer vierten Be
tätigungsstellung befinden, in der die beiden Gleich
strommotoren ebenfalls gleichsinnig aber mit ent
gegengesetzter Drehrichtung wie in Fig. 4 ange
steuert werden,
Fig. 6 die Anordnung aus Fig. 1, wobei die in Fig. 1 ge
zeigte Verbraucheranordnung weggelassen und statt
dessen die zweite, ebenfalls von zwei Gleichstrom
motoren gebildete Verbraucheranordnung dargestellt
ist, und sich die beweglichen Kontakte in der
zweiten Grundstellung befinden, die der zweiten
Verbraucheranordnung zugeordnet ist,
Fig. 7 in schematischer Weise die feststehenden und beweg
lichen Kontaktanordnungen einer erfindungsgemäßen
Schaltvorrichtung zum selektiven Aktivieren von
vier Verbraucheranordnungen, sowie zwei dieser
Verbraucheranordnungen, die jeweils von zwei
Gleichstrommotoren gebildet werden, wobei sich
die beweglichen Kontakte der Schaltvorrichtung
in der Grundstellung im spannungslosen Zustand
befinden, die der auf der rechten Seite der Fig. 7
dargestellten Verbraucheranordnung zugeordnet ist,
Fig. 8 die Anordnung aus Fig. 7, wobei sich die beweg
lichen Kontakte der Schaltvorrichtung in der
Grundstellung befinden, die der auf der linken
Seite der Fig. 8 dargestellten Verbraucheranord
nung zugeordnet ist,
Fig. 9 einen Schnitt durch eine vollständige, in einem
Gehäuse untergebrachte Schaltvorrichtung gemäß
der Erfindung,
Fig. 10 eine von unten gesehene Draufsicht auf den
Gehäuseoberteil der Anordnung aus Fig. 9,
Fig. 11 eine von oben gesehene Draufsicht auf den
Andruckkörper und die Mitnehmerscheibe aus
Fig. 10,
Fig. 12 eine der Seitenansicht der Fig. 9 entsprechende
Ansicht einer beweglichen Kontaktgruppe der Vor
richtung aus Fig. 9, und
Fig. 13 eine von oben gesehene Draufsicht auf die Kon
taktgruppe aus Fig. 12.
Die Fig. 1 bis 8 zeigen jeweils in Draufsicht eine ebene
Fläche 3, die beispielsweise von der einen Flachseite einer
gedruckten Schaltungsplatine 5 gebildet wird. Auf dieser
Fläche 3 befinden sich die flächig ausgebildeten feststehen
den Kontakte 6 bis 12, die z. B. nach dem bekannten foto
lithographischen Ätzverfahren hergestellt sein können.
Die auf den Betrachter zuweisenden blanken Leiteroberflä
chen dieser feststehenden Kontakte 6 bis 12 sind durch
Schraffurlinien von den nichtleitenden Bereichen der dar
gestellten Platinenseite abgehoben, die die feststehenden
Kontakte 6 bis 12 elektrisch voneinander isolieren.
Die Verbindungsleitungen 14 bis 22 und 41 bis 46, die zur
elektrisch leitenden Verbindung der feststehenden Kontakte
6 bis 12 untereinander bzw. mit einer nicht dargestellten
Gleichspannungsquelle bzw. mit den von Gleichstrommotoren
24, 25 bzw. 47, 48 gebildeten Verbrauchern dienen, sind
in den Fig. 1 bis 8 durch einfache Linien nach den allge
meinen Regeln von Stromlaufplänen dargestellt. Das bedeutet,
daß solche Verbindungsleitungen 14 bis 22 und 41 bis 46 nur
an solchen Überschneidungs- bzw. Berührungspunkten mitein
ander in elektrisch leitender Verbindung stehen, die durch
eine kreisförmige Verdickung hervorgehoben sind. Entsprechen
des gilt auch für die Anschlußpunkte, an denen die Verbin
dungsleitungen 14 bis 22 und 41 bis 46 mit den feststehenden
Kontakten 6 bis 12 in elektrisch leitender Verbindung stehen.
Diese Anschlußpunkte müssen nicht notwendigerweise an den in
den Fig. 1 bis 8 wiedergegebenen Stellen liegen. Diese Stellen
wurden so gewählt, daß sich eine möglichst einfache Darstel
lung der Leitbahnen ergibt. In der Praxis wird man diese Punkte
so positionieren, daß sie die Kontaktgabe zwischen den fest
stehenden Kontakten 6 bis 12 und den beweglichen Kontakten 30
nicht behindern.
Wesentlich ist, daß die Verbindungsleitungen 14 bis 22 und 41
bis 46 bei den praktischen Ausführungsformen nicht in der
Fläche 3 der feststehenden Kontakte 6 bis 12 liegen. Das be
deutet, daß sich die beweglichen Kontakte 30 auch über solche
isolierenden Bereiche ohne die Gefahr eines Kurzschlusses
hinwegbewegen können, in die in den Fig. 1 bis 8 Verbin
dungsleitungen 14 bis 22 und 41 bis 46 eingezeichnet sind.
Dies kann beispielsweise so realisiert werden, daß sich die Ver
bindungsleitungen 14 bis 22 und 41 bis 46 auf der Unterseite der
gedruckten Schaltungsplatine 5 befinden, auf deren Ober
seite die feststehenden Kontakte 6 bis 12 angeordnet sind.
Die elektrisch leitende Verbindung zwischen den feststehen
den Kontakten 6 bis 12 und den Verbindungsleitungen 14 bis 22
bzw. 41 bis 46 wird dann in der üblichen Weise durch Durchkon
taktierungen hergestellt.
Um die Anordnung und die Form der feststehenden Kontakte
6 bis 12 einfacher beschreiben zu können, wird auf die als
Kreisscheiben wiedergegebenen Schaltungsplatinen 5 der
Fig. 1 bis 8 jeweils ein Achsenkreuz 32, 33 gelegt,dessen
"vertikale" Achse 32 sich von der 12-Uhr-Position zur
6-Uhr-Position erstreckt, und dessen "horizontale" Achse
33 von der 9-Uhr-Position zur 3-Uhr-Position verläuft.
Es sei ausdrücklich betont, daß diesen Achsenkreuzen 32, 33
keine konkrete technische Funktion zukommt; sie sind rein
fiktiv und dienen nur zu Erläuterungszwecken.
Das Zentrum einer jeden in den Fig. 1 bis 8 gezeigten
feststehenden Kontaktanordnung bilden drei in etwa strei
fenförmige, zueinander parallele unter einem Winkel von
45° zu den Achsen 32, 33 von "links oben" nach "rechts
unten" verlaufende, feststehende Kontakte 6, 7, 7, von
denen der eine (Kontakt 6) über nicht dargestellte Ver
bindungsleitungen mit dem "Plus"-Pol einer Gleichspannungs
quelle (ebenfalls nicht dargestellt) elektrisch leitend
verbunden ist, während die beiden Kontakte 7, 7 über eine
bzw. zwei Verbindungsleitungen 14 miteinander und über
eine nicht gezeigte Verbindungsleitung mit dem "Minus"-Pol
der Gleichspannungsquelle elektrisch leitend verbunden
sind.
Die schmalen, isolierenden Streifen, die die beiden außen
liegenden Kontakte 7, 7 von dem dazwischen angeordneten
Kontakt 6 trennen, weisen dort, wo sie die gedachten Achsen
32, 33 überkreuzen, in etwa quadratische Erweiterungen 35
auf, die auf einer den Schnittpunkt der Achsen 32, 33 und
damit das Zentrum der gesamten Anordnung konzentrisch um
gebenden inneren Kreisbahn 36 liegen.
Die feststehenden Kontakte 8, 9 und 10 sind bei dem Aus
führungsbeispiel der Fig. 1 bis 6 jeweils viermal vorhanden.
Sie sind längs der Achsen 32, 33 radial außerhalb der zen
tralen Kontakte 6, 7, 7 angeordnet und bilden jeweils zwei
in Umfangsrichtung nebeneinanderliegende, zwischen sich
den zugehörigen Schenkel der Achse 32 bzw. 33 einschließen
de Kreuz-Konfigurationen, deren Balken zu den Achsen 32,
33 in etwa parallel verlaufen. Dabei ist der feststehende
Kontakt 8 direkt als Kreuz mit gleichlangen und elektrisch
miteinander verbundenen Balken ausgebildet. Demgegenüber
besitzt die von den feststehenden Kontakten 9, 10 gebil
dete Kreuz-Konfiguration nur einen durchgehenden Balken
(Kontakt 10), während der andere Balken in seinem Zen
tralbereich so unterbrochen ist, daß er von dem durch
gehenden Balken des Kontaktes 10 elektrisch isoliert ist.
Somit verbleiben von dem unterbrochenen Balken nur die
beiden in etwa quadratischen Endteile, die durch einen
den durchgehenden Balken des Kontaktes 10 einseitig um
greifenden U-förmigen Leitbahnbereich miteinander elek
trisch leitend verbunden sind und gemeinsam mit diesem
Leitbahnbereich den feststehenden Kontakt 9 bilden. Die
feststehenden Kontakte 8, 9 und 10 sind jeweils so posi
tioniert, daß die Zentren der von ihnen gebildeten Kreuz-
Konfigurationen auf einer den Schnittpunkt der Achsen
32, 33 konzentrisch umgebenden äußeren Kreisbahn 38 lie
gen.
Bei dem in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel
sind jeweils zwei einander diametral gegenüberliegende Grup
pen von feststehenden Kontakten 8, 9, 10 einer Verbraucher
anordnung zugeordnet. Da hier vier solcher Gruppen vorhan
den sind, ist diese Ausführungsform für die selektive An
steuerung von zwei Verbraucheranordnungen geeignet. Der Ein
fachheit halber ist in den Fig. 1 bis 5 nur die eine und
in Fig. 6 nur die andere dieser beiden Verbraucheranordnungen
wiedergegeben. Die Verbraucheranordnung der Fig. 1 bis 5 wird
von zwei Gleichstrommotoren 24, 25 gebildet, die beispiels
weise zur Verstellung des linken Außenspiegels eines Kraft
fahrzeuges dienen und zu diesem Zweck ausgehend von einer
Grundstellung, in der sie nicht mit elektrischer Energie ver
sorgt werden, für folgende vier Betriebsarten angesteuert
werden können:
- 1. Beide Motoren laufen gegensinnig, wobei sich der "obere" Motor 24 entgegen dem Uhrzeigersinn und der "untere" Motor 25 im Uhrzeigersinn dreht (Fig. 2).
- 2. Beide Motoren laufen gegensinnig, wobei sich der "obere" Motor 24 im Uhrzeigersinn und der "untere" Motor 25 ent gegen dem Uhrzeigersinn dreht (Fig. 3).
- 3. Beide Motoren laufen gleichsinnig im Uhrzeigersinn (Fig. 4).
- 4. Beide Motoren laufen gleichsinnig entgegen dem Uhrzeiger sinn (Fig. 5).
Um diese selektive Ansteuerung zu ermöglichen, sind die bei
den Anschlüsse des Motors 24 über die Verbindungsleitungen
15 und 16 mit den beiden "durchgehend kreuzförmigen" fest
stehenden Kontakten 8, 8 der in den Fig. 1 bis 6 "oberhalb"
bzw. "unterhalb" des Zentrums angeordneten Kontaktgruppen 8,
9, 10 verbunden, während der eine Anschluß des Motors 25 über
die Verbindungsleitung 17 mit dem feststehenden Kontakt 9
der "oberen" Gruppe und über die Verbindungsleitung 18 mit
dem Kontakt 10 der "unteren" Gruppe und der andere Anschluß
des Motors 25 über die Leitung 19 mit dem Kontakt 9 der "un
teren" Gruppe und über die Leitung 20 mit dem Kontakt 10 der
"oberen" Gruppe verbunden sind.
Die zweite, in Fig. 6 dargestellte Verbraucheranordnung wird
wieder von zwei Gleichstrommotoren 47, 48 gebildet, die z. B.
zur Verstellung des rechten Außenspiegels desselben Kraft
fahrzeuges dienen und zur Ermöglichung der eben beschriebenen
Betriebsarten mit den beiden "links" und "rechts" vom Zentrum
angeordneten Gruppen von feststehenden Kontakten 8, 9, 10
der Fig. 1 bis 6 mit Hilfe der Verbindungsleitungen 41 bis 46
verbunden sind. Dabei sind die Anschlüsse der Verbindungslei
tungen 41 bis 46 gegenüber den Anschlüssen der Verbindungs
leitungen 15 bis 20 so abgeändert, daß sich für die zweite
Verbrauchergruppe die gleichen Betriebszustände wie für die
erste Verbrauchergruppe ergeben, wenn das Betätigungsorgan
und mit ihm der Satz von beweglichen Kontakten 30 aus der der
zweiten Verbrauchergruppe zugeordneten Grundstellung heraus
nach "oben", nach "unten", nach "links" bzw. nach "rechts"
verschoben werden.
Um die beiden Verbraucheranordnungen ausgehend von den je
weiligen Grundstellungen für die vier verschiedenen Be
triebsarten ansteuern zu können, weist die in den Fig. 1
bis 6 gezeigte Schaltervorrichtung einen einzigen Satz
von sechs beweglichen Kontakten 30 auf, die zu zwei Kontakt
gruppen zusammengefaßt sind, von denen jede drei bewegliche
Kontakte 30 umfaßt. Diese mechanisch beweglichen Kontakte 30
sind in den Fig. 1 bis 6 (und auch in den Fig. 8 und 9)
durch kleine ausgefüllte Kreise symbolisiert, die gruppen
weise durch elektrisch leitende Verbindungsstege 31 mitein
ander verbunden sind. Wesentlich ist dabei, daß nur die
beweglichen Kontakte 30 auf den blanken Leiterflächen der
feststehenden Kontakte 6 bis 12 aufliegen und mit diesen
in eine elektrisch leitende Berührung kommen können. Die
Verbindungsstege 31 befinden sich außerhalb der Fläche 3
der feststehenden Kontakte 6 bis 12 und können daher diese
überkreuzen, ohne mit ihnen in elektrisch leitenden Berüh
rung zu kommen.
Alle beweglichen Kontakte 30 sind über mechanische Ein
richtungen, die in den Fig. 1 bis 8 nicht dargestellt sind,
mit einem Betätigungsorgan verbunden, durch dessen Bewegung
sie in vier Grundstellungen und aus jeder Grundstellung
heraus in vier Betätigungsstellungen gebracht werden können.
Ein konkreter mechanischer Aufbau, der hierfür geeignet
ist, wird weiter unten unter Bezugnahme auf die Fig. 9 bis
13 genauer beschrieben.
Sowohl die vier Gruppen von feststehenden Kontakten 8 bis
12 als auch die beiden beweglichen Kontaktgruppen 30
sind bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 6 bezüg
lich des Schnittpunktes der beiden Achsen 32, 33 in gleichen
radialen Abständen angeordnet. Außerdem bildet dieser Schnitt
punkt den Fußpunkt der Achse 50 (Fig. 9) um die das Betäti
gungsorgan (Schalterknopf 51) drehbar ist, um die Schaltvor
richtung in die verschiedenen Grundstellungen zu bringen.
Dies hat zur Folge, daß hier jeweils zwei der vier Grund
stellungen funktionsmäßig identisch sind, so daß sich
faktisch nur zwei voneinander funktionsmäßig verschiedene
Grundstellungen ergeben, von denen die eine in Fig. 1 und
die andere in Fig. 6 dargestellt ist.
Der Übergang von einer dieser beiden Grundstellungen in
die jeweils andere erfolgt dadurch, daß das Betätigungsor
gan um die Achse 50 in einer der beiden Richtungen des Pfei
les R (Fig. 9) um 90° gedreht wird. Wie ein Vergleich der
Fig. 1 und 6 ergibt, bewegt sich dabei der innenliegende
bewegliche Kontakt 30 einer jeden der beiden Kontaktgruppen
auf der inneren Kreisbahn 36, während sich die beiden außen
liegenden beweglichen Kontakte 30 einer jeden Kontaktgruppe
entlang der äußeren Kreisbahn 38 verschieben. Da, wie in den
Fig. 1 und 6 gezeigt ist, der innere bewegliche Kontakt
30 einer jeden der beiden Kontaktgruppen in jeder der Grund
stellungen auf einer der isolierenden spannungsfreien Erwei
terungen 35 liegt, sind auch die beiden feststehenden
Kontakte 8 und 10, auf deren Zentrum sich die beiden je
weils zugehörigen äußeren beweglichen Kontakte 30 in die
sen Grundstellungen befinden, potentialfrei. Entsprechen
des gilt für die beiden zugehörigen feststehenden Kontakte
9, die in den Grundstellungen mit keinem der beweglichen
Kontakte 30 in Berührung sind. Somit ist also die der
betreffenden Grundstellung zugeordnete Verbraucheranord
nung (in Fig. 1 die Motoren 24, 25 und in Fig. 6 die
Motoren 47, 48) von der elektrischen Energiequelle getrennt.
Beim Umschalten von der einen Grundstellung in die andere
verschieben sich die Kontakte 30 einer jeden beweglichen Kon
taktgruppe längs der äußeren Kreisbahn 38 über die entspre
chenden Bereiche der feststehenden Kontakte 8 bis 10. Solange
dabei der zugehörige innere bewegliche Kontakt 30 sich
längs der inneren Kreisbahn 26 über eine der isolierenden
Erweiterungen 35 verschiebt, ändert sich an der Potential
freiheit der feststehenden Kontakte 8 bis 10 nichts. Wegen
der symmetrischen Anordnung der beweglichen Kontakte 30
und der entsprechenden Ausbildung und Positionierung der
mit der Spannungsquelle verbundenen feststehenden Kontakte
6, 7, 7 kommen die beiden inneren beweglichen Kontakte 30
beim Übergang von einer Grundstellung in die jeweils an
dere immer gleichzeitig entweder mit dem feststehenden Kon
takt 6 oder einem der beiden feststehenden Kontakte 7 in
Berührung. Somit liegen bei den Umschaltvorgängen zwischen
den verschiedenen Grundstellungen alle beweglichen Kontakte
30 immer auf dem gleichen elektrischen Potential, so daß
keinerlei Kurzschlüsse oder ungewollte kurzzeitige Ansteue
rungen der Verbraucher auftreten können.
Eine solche Aktivierung, die zu einem der vier oben be
schriebenen Betriebszustände führt, ist nur dann möglich,
wenn durch eine entsprechende Betätigung des Betätigungs
organs die beiden beweglichen Kontaktgruppen 30 aus
der jeweiligen Grundstellung heraus parallel zu einer der
Achsen 32, 33 entweder nach "oben", nach "unten", nach
"links" oder nach "rechts" verschoben werden, wie dies
für die durch die beiden dargestellten Motoren 24, 25
repräsentierte Verbraucheranordnung in den Fig. 2 bis 5
gezeigt ist.
Im ersten Fall (Fig. 2) bleiben die beiden äußeren beweglichen
Kontakte 30 einer jeden Kontaktgruppe auf dem feststehenden
Kontakt 8 bzw. 10, auf dem sie sich auch in der vorausgehenden
Grundstellung befunden haben. Da sich aber der innere beweg
liche Kontakt 30 der "oberen" Kontaktgruppe von der isolierenden
Erweiterung 35 auf den "oberen" feststehenden Kontakt 7 verscho
ben hat, befinden sich alle beweglichen Kontakte 30 der "oberen"
Kontaktgruppe auf "Minus"-Potential, das über die Verbin
dungsleitung 15 an den "oberen" Anschluß des Motors 24 und
über die Verbindungsleitung 20 an den "unteren" Anschluß des
Motors 25 gelegt wird. Demgegenüber steht der innere bewegliche
Kontakt 30 der "unteren" Kontaktgruppe in elektrisch leitender
Berührung mit dem feststehenden Kontakt 6, wodurch alle beweg
lichen Kontakte 30 der "unteren" Kontaktgruppe auf positivem
Potential liegen, das über die Verbindungsleitung 16 an den
"unteren" Anschluß des Motors 24 und über die Verbindungslei
tung 18 an den "oberen" Anschluß des Motors 25 gelegt wird.
Somit drehen sich bei dem für dieses Beispiel angenommenen
Drehsinn der Motor 24 entgegen dem Uhrzeigersinn und der
Motor 25 im Uhrzeigersinn.
In Fig. 3 sind die beiden beweglichen Kontaktgruppen 30 aus
der Grundstellung der Fig. 1 heraus parallel zur Achse 32
nach "unten" verschoben. Auch dabei bleiben die äußeren be
weglichen Kontakte 30 einer jeden Kontaktgruppe auf den
feststehenden Kontakten 8 und 10, auf denen sie sich in
der Grundstellung befunden haben. Dagegen wird der innere
bewegliche Kontakt 30 der "oberen" Kontaktgruppe mit dem fest
stehenden Kontakt 6 und der innere bewegliche Kontakt 30
der "unteren" Kontaktgruppe mit dem "unteren" der beiden fest
stehenden Kontakte 7 in elektrisch leitende Berührung ge
bracht. Somit befinden sich alle beweglichen Kontakte 30
der "oberen" Kontaktgruppe auf positivem Potential und alle be
weglichen Kontakte 30 der "unteren" Kontaktgruppe auf negativem
elektrischen Potential. Diese Potentiale werden, in ent
sprechender Weise wie oben beschrieben, durch die Ver
bindungsleitungen 15, 16 und 18, 20 an die Motoren 24,
25 gelegt, die dadurch zu der in Fig. 2 gezeigten Polung
gerade entgegengesetzt gepolt sind und sich somit auch
in entgegengesetzter Richtung drehen.
In Fig. 4 sind die beweglichen Kontakte 30 der beiden Kontakt
gruppen aus der Grundstellung der Fig. 1 heraus parallel
zur Achse 33 nach "links" verschoben. Dadurch bleibt der
eine der beiden außenliegenden beweglichen Kontakte 30, der
in der Grundstellung mit dem feststehenden Kontakt 8 in
leitender Berührung war, auch weiterhin in Berührung mit
diesem feststehenden Kontakt 8, während der andere der bei
den außenliegenden Kontakte 30 von einer elektrisch leiten
den Berührung mit dem feststehenden Kontakt 10 in eine
elektrisch leitende Berührung mit dem feststehenden Kon
takt 9 überwechselt. Außerdem kommt der innere bewegliche
Kontakt 30 der "oberen" Kontaktgruppe in elektrisch leitende
Berührung mit dem feststehenden Kontakt 6, während der innere
bewegliche Kontakt der "unteren" Kontaktgruppe in elektrisch
leitende Berührung mit dem "unteren" der beiden feststehenden
Kontakte 7 kommt. Somit liegt die gesamte "obere" Kontakt
gruppe von beweglichen Kontakten 30 auf positivem Potential,
das über die Verbindungsleitungen 15 bzw. 17 an den jeweils
"oberen" Anschluß des Motors 24 bzw. des Motors 25 weiter
gegeben wird. Die "untere" bewegliche Kontaktgruppe 30
liegt auf negativem Potential, das über die Verbindungs
leitungen 16 bzw. 19 an den jeweils "unteren" Anschluß
des Motors 24 bzw. 25 weitergegeben wird. Dadurch drehen
sich die beiden Motoren 24, 25 in dieser Betätigungsstellung
gleichsinnig im Uhrzeigersinn.
Bei der in Fig. 5 gezeigten Betätigungsstellung sind die
beiden beweglichen Kontaktgruppen 30 aus der Grundstellung
heraus parallel zur Achse 33 nach "rechts" verschoben. Auch
in dieser Stellung ändert sich an der leitenden Berührung
von jeweils einem der beiden außenliegenden beweglichen
Kontakte 30 der beiden Kontaktgruppen mit dem zugehörigen
feststehenden Kontakt 8 nichts, während der jeweils andere
der beiden außenliegenden beweglichen Kontakte 30 der beiden
Kontaktgruppen wieder vom feststehenden Kontakt 10 zum zuge
hörigen feststehenden Kontakt 9 überwechselt.
In dieser Stellung ist allerdings der innere bewegliche Kon
takt 30 der "oberen" Kontaktgruppe mit dem "oberen" feststehen
den Kontakt 7 in elektrisch leitender Berührung, so daß diese
"obere" Kontaktgruppe auf negativem Potential liegt, während der
innere bewegliche Kontakt 30 der "unteren" Kontaktgruppe mit dem
feststehenden Kontakt 6 in leitender Berührung steht, so daß
die "untere" Kontaktgruppe auf positivem Potential liegt. Das
negative Potential an den "oberen" feststehenden Kontakten
8 und 10 wird über die Leitungen 15, 17 an die "oberen" An
schlüsse der Motoren 24, 25 weitergegeben, während das po
sitive Potential der "unteren" feststehenden Kontakte 8 und
9 über die Leitungen 16, 19 an die "unteren" Anschlüsse der
Motoren 24, 25 gelangt. Somit drehen sich in dieser Betäti
gungsstelung die beiden Motoren gleichsinnig entgegen dem
Uhrzeigersinn.
Bei dem in den Fig. 7 und 8 dargestellten Ausführungsbei
spiel sind alle Bestandteile in nahezu gleicher Weise vor
handen, wie sie oben unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis
6 bereits beschrieben wurden; daher werden hier für gleiche
Teile gleiche Bezugszeichen verwendet. Dies gilt insbeson
dere für die zentrale Gruppe von feststehenden Kontakten
6, 7, 7, die über nicht dargestellte Verbindungsleitungen
mit den Polen einer Gleichspannungsquelle in elektrisch
leitender Verbindung stehen, sowie für die Gruppen von
feststehenden Kontakten 8, 9, 10, die über Verbindungs
leitungen 15 bis 20 mit den Verbraucheranordnungen elek
trisch leitend verbunden sind.
Die Anordnung der Fig. 7 und 8 ist so ausgebildet, daß
sie in vier funktionsmäßig voneinander verschiedene Grund
stellungen gebracht werden kann. Somit ist sie zur selek
tiven Aktivierung von vier Verbraucheranordnungen geeig
net, von denen in den Fig. 7 und 8 der Einfachheit halber
jeweils nur zwei wiedergegeben sind. Die beiden anderen, nicht
gezeigten Verbraucheranordnungen sind mit den in den
Fig. 7 und 8 nicht angeschlossenen Gruppen von feststehen
den Kontakten 8 bis 10 in ähnlicher Weise wie die gezeig
ten Verbraucheranordnungen jedoch so verbunden, daß aus
jeder Grundstellung heraus bei gleicher Bewegungsrichtung
des Betätigungsorgans in die verschiedenen Betätigungs
stellungen in gleiche Betriebsarten übergegangen wird,
wie dies oben auch im Vergleich zwischen den Fig. 1 und
6 beschrieben wurde.
Um vier funktionsmäßig verschiedene Grundstellungen und
die zu jeder Grundstellung gehörenden vier Betriebsstel
lungen zu ermöglichen, weist die Anordnung der Fig. 7 und 8
acht Gruppen von feststehenden Kontakten 8 bis 10 und vier
Gruppen von weiteren feststehenden Kontakten 11, 12 auf.
Vier der acht Gruppen von feststehenden Kontakten 8 bis 10
sind um die zentralen feststehenden Kontakte 6, 7, 7 herum
genauso angeordnet, wie bei dem vorausgehenden Ausführungs
beispiel. An jede dieser vier Gruppen schließt sich darüber
hinaus in Richtung des jeweiligen Schenkels der Achsen 32
bzw. 33 eine weitere Gruppe von feststehenden Kontakten 8
bis 10 an, deren beide Kreuz-Konfigurationen wieder auf bei
den Seiten des betreffenden Achsenschenkels liegen. Dabei
ist die Anordnung der radial weiter außen liegenden Gruppe
8 bis 10 gegenüber der zugehörigen radial inneren Gruppe
8 bis 10 jeweils um 180° verdreht, so daß auf der Seite
des Achsenschenkels, auf der bei der radial inneren Gruppe
der Kontakt 8 liegt, sich bei der radial äußeren Gruppe
die Kontakte 9, 10 befinden und umgekehrt. Außerdem um
greifen die U-förmigen Kontakte 9 der radial inneren Gruppe
den zugehörigen I-förmigen Kontakt 10 jeweils auf dessen
radial äußeren Seite, während die Kontakte 9 der radial
äußeren Gruppe den zugehörigen Kontakt 10 auf dessen ra
dial inneren Seite umgreifen.
An jede dieser vier äußeren Gruppen 8 bis 10 schließt sich
längs der Schenkel der Achsen 32, 33 eine Gruppe von je
weils zwei in etwa L-förmigen feststehenden Kontakten 11,
12 an, von denen die Kontakte 11 über Verbindungsleitungen
21 mit dem zentralen feststehenden Kontakt 6 und somit mit
dem "Plus"-Pol der Spannungsquelle verbunden sind, während
die Kontakte 12 über Verbindungsleitungen 22 mit den fest
stehenden Kontakten 7, 7 und somit mit dem "Minus"-Pol der
Spannungsquelle verbunden sind. Die feststehenden Kontakte
7, 7 sind bei diesem Ausführungsbeispiel über zwei Verbin
dungsleitungen 14 elektrisch leitend miteinander verbunden.
Die L-förmigen Kontakte 11, 12 sind jeweils so angeordnet,
daß sie zwischen sich einen auf dem zugehörigen Achsen
schenkel liegenden, in etwa quadratischen, isolierenden
Flächenbereich 40 einschließen, der hinsichtlich Größe und
Funktion den Erweiterungen 35 zwischen den zentralen fest
stehenden Kontakten 6, 7, 7 entspricht.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind immer zwei ein
ander diametral gegenüberliegende Gruppen von feststehen
den Kontakten 8 bis 10 mit einer Verbraucheranordnung ver
bunden, wobei die Verdrahtung hier vom Beispiel der Fig.
1 bis 6 in folgender Weise abweicht: Wie man den Fig. 7
und 8 entnimmt, ist im "oberen" Bereich der Achse 32 die
radial äußere Gruppe von feststehenden Kontakten 8 bis
10 über die Verbindungsleitungen 15, 17 und 20 mit den
beiden Gleichstrommotoren 24, 25 der "rechten" Verbraucher
anordnung verbunden, während im "unteren" Bereich der
Achse 32 die radial innere Gruppe von feststehenden Kon
takten 8 bis 10 über die Verbindungsleitungen 16, 18 und
19 mit der "rechten" Verbraucheranordnung verbunden ist.
Ansonsten ist der Verlauf und der Anschluß der Verbin
dungsleitungen so, wie dies oben unter Bezugnahme auf
die Fig. 1 bis 6 beschrieben wurde. Entsprechendes gilt
für die "linke" Verbrauchergruppe der Fig. 7 und 8, nur
daß deren Gleichstrommotoren 24, 25 über die zugehörigen
Verbindungsleitungen 15, 17 und 27 bzw. 16, 18 und 19
mit der radial äußeren Kontaktgruppe 8 bis 10 im "unteren"
Bereich bzw. mit der radial inneren Kontaktgruppe 8 bis 10
im "oberen" Bereich der Achse 32 verbunden sind.
Ein weiteres für die Erzielung von vier funktionsmäßig vonein
ander verschiedenen Grundstellungen vorgesehenes Merkmal dieser
Anordnung besteht darin, daß die beiden jeweils aus drei be
weglichen, elektrisch miteinander verbundenen Kontakten 30 be
stehenden beweglichen Kontaktgruppen in unterschiedlichen radi
alen Abständen vom Schnittpunkt der Achsen 32, 33 angeordnet
sind, der auch hier den Fixpunkt der (gedachten) Verlängerung
der Achse 50 (Fig. 9) bildet, um die das Betätigungsorgan
(Schalterknopf 51) gedreht wird, um die Schaltvorrichtung
von einer Grundstellung in eine andere überzuführen. Mit ande
ren Worten: Die beiden beweglichen Kontaktgruppen 30 werden
beim Übergang von einer Grundstellung in eine andere längs
verschiedener Kreisbahnen mit unterschiedlichen Radien ver
schoben. Dabei ist wieder dafür gesorgt, daß die beiden be
weglichen Kontakte 30 der beiden Kontaktgruppen, die dazu
dienen, mit den feststehenden Kontakten 6, 7, 11, 12 in lei
tende Berührung zu kommen, die mit der Spannungsquelle verbun
den sind, sich immer entweder gleichzeitig auf einem nicht
leitenden Bereich oder aber auf feststehenden Kontakten 6, 11
bzw. 7, 12 gleicher Polarität befinden, so daß Kurzschlüsse
bzw. kurzzeitige ungewollte Aktivierungen der Verbraucher
nicht auftreten können.
Von den vier möglichen Grundstellungen ist in Fig. 7 die
der "rechten" Verbraucheranordnung zugeordnete und in
Fig. 8 die der "linken" Verbraucheranordnung zugeordnete
Grundstellung dargestellt. Aus jeder der vier Grundstel
lungen heraus ist die Schaltvorrichtung der Fig. 7 und 8
dadurch in vier verschiedene Betätigungsstellungen bring
bar, daß die zwei beweglichen Kontaktgruppen 30 in ähn
licher Weise parallel zu den Achsen 32, 33 nach "oben",
nach "unten", nach "rechts" bzw. nach "links" verschoben
werden, wie dies oben unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 5
beschrieben wurde. Für die Realisierung von zwanzig verschie
denen Schaltstellungen sind somit bei dieser Ausführungsform
nur zwei Kontaktgruppen von jeweils drei miteinander elek
trisch leitend verbundenen beweglichen Kontakten 30 erfor
derlich. Da die Grundstellungen statt um Drehwinkel von
90° auch um Drehwinkel von 60° oder von 45° usw. vonein
ander getrennt sein können, läßt sich die Zahl der mit
zwei solchen Dreiergruppen von beweglichen Kontakten 30
erzielbaren verschiedenen Schaltstellungen noch erheblich
erhöhen. Darüber hinaus können mit ein und demselben Be
tätigungsorgan auch mehr als zwei solcher Dreiergruppen
von beweglichen Kontakten 30 gleichzeitig verschoben werden.
Für die Erzielung anderer Schaltfunktionen ist es mög
lich, statt Dreiergruppen auch Zweiergruppen bzw. Vierer
gruppen von beweglichen Kontakten 30 zu verwenden, bzw.
solche Kontaktgruppen mit unterschiedlichen Kontaktzahlen
miteinander zu kombinieren. Auch sei ausdrücklich darauf hin
gewiesen, daß die Anzahl der Verbraucher, die aus einer Grund
stellung heraus aktiviert werden können, nicht auf zwei be
schränkt ist. Auch sind andere Verbraucher als Elektromo
toren mit einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung ak
tivierbar.
Wie bereits erwähnt, ist der "innere" Teil der feststehenden
Kontaktanordnung der Fig. 7 und 8 mit der feststehenden Kon
taktanordnung der Fig. 1 bis 6 identisch. Daraus ergibt sich,
daß die Kontaktanordnung der Fig. 7 und 8 auch zur selektiven
Aktivierung von zwei Verbraucheranordnungen so verwendet
werden kann, daß wieder jeweils zwei der vier Grundstellun
gen funktionsmäßig identisch sind. Zu diesem Zweck genügt
es, die in Fig. 7 "obere" bewegliche Kontaktgruppe 30 nach
"unten" verschoben und um 180° gedreht so anzuordnen, daß
sie die in Fig. 1 für die "obere" bewegliche Kontaktgruppe
30 gezeigte Stellung einnimmt. Statt vier werden dann nur zwei
Verbraucheranordnungen an die entsprechenden feststehenden
Kontakte 8, 9 und 10 angeschlossen.
Dies ist eine allgemeine vorteilhafte Eigenschaft der erfin
dubgsgemäßen Schaltanordnung, für die sich feststehende Kon
taktanordnungen finden lassen, die es ermöglichen, ein und den
selben Schaltertyp zur selektiven Aktivierung unterschiedlich
vieler Verbraucheranordnungen zu verwenden, wobei als An
passung an die jeweilige Zahl von Verbraucheranordnungen im
wesentlichen nur eine unterschiedliche Positionierung der
beweglichen Kontaktgruppen an dem Körper 65 (siehe Fig. 9)
erforderlich ist, mit dessen Hilfe sie über die Fläche 3 der
feststehenden Kontaktanordnung bewegt werden.
In den Fig. 9 bis 13 ist eine bevorzugte Form des mecha
nischen Aufbaus einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung
wiedergegeben, bei der Kontaktanordnungen sowohl gemäß den
Fig. 1 bis 6 als auch gemäß den Fig. 7 und 8 Verwendung
finden können.
Der in den Fig. 9 bis 13 gezeigte Schalter 49 weist ein
flaches, in der Draufsicht der Fig. 10 auf der einen Seite
halbkreisförmig abgerundetes und auf der gegenüberliegenden
Seite rechtwinkelig abgeschnittenes Gehäuse auf, das aus
einem Gehäuseoberteil 52 und einem Gehäuseunterteil 53 be
steht. Diese beiden Teile werden durch drei Rastverbin
dungen 55 zusammengehalten. Parallel zum Boden des Gehäuse
unterteils 53 erstreckt sich die gedruckte Schaltungspla
tine 5, die auf ihrer in Fig. 9 oben liegenden Fläche 3
die feststehenden Kontakte 6 bis 8 bzw. 6 bis 12 trägt und
auf deren Unterseite sich Teile der Verbindungsleitungen
zu der Spannungsquelle und den Verbrauchern befinden. Die
Schaltungsplatine 5 hat in Draufsicht der Fig. 10 in etwa
die gleiche Form wie das Gehäuse, d. h. sie erstreckt sich
in den Fig. 9 und 10 unter einem den Gehäuseinnenraum 57
dicht abschließenden Steg 58 hindurch nach links in einen
Aufnahmeraum 60 hinein, in den von links her ein mit den
Leitbahnflächen der Schaltungsplatine 5 unmittelbar in
Eingriff tretender Stecker (nicht dargestellt) eingeführt
werden kann, der mit einem oder mehreren Kabeln verbunden
ist, die zu der oder den Spannungsquellen bzw. dem oder den
Verbrauchern führen. Für den Fall, daß die Verbraucheran
ordnungen nicht durch Verbindung mit den festen Potentialen
einer Strom/Spannungsquelle sondern durch Anlegen elektri
scher Impulse aktiviert werden sollen, kann die hierfür er
forderliche Elektronik in vorteilhafter Weise im Gehäuse
innenraum 57 auf der gedruckten Schaltungsplatine 5 und in
elektrisch leitender Verbindung mit deren Leiterbahnen unter
gebracht und somit in den erfindungsgemäßen Schalter inte
griert werden.
Auf der oberen Fläche 3 der Schaltungsplatine 5 liegen zwei
bewegliche Kontaktgruppen 30 auf, von denen in der Schnitt
ansicht der Fig. 9 nur die in Blickrichtung hintere zu sehen
ist, während die andere vor der Schnittebene IX-IX liegt.
Wie man insbesondere den Fig. 12 und 13 entnimmt, sind die
drei beweglichen Kontakte 30 einer jeden Kontaktgruppe durch
ein die Verbindungsstege 31 bildendes, in der Draufsicht der
Fig. 13 dreieckiges Blech 61 miteinander elektrisch leitend
verbunden, das in seiner Mitte eine ebenfalls dreieckige durch
gehende Öffnung 62 aufweist. In diese Öffnungen 62 der beiden
Bleche 61 greift von oben her jeweils ein Mitnehmerstift 64 ein.
Die beiden Mitnehmerstifte 64 erstrecken sich von der Unter
seite eines Andruckkörpers 65 nach unten und sind mit die
sem einstückig verbunden. Der Andruckkörper 65 weist auf
seiner den Mitnehmerstiften 64 gegenüberliegenden obe
ren Seite vier Führungsstifte 67 auf, die in der Nähe seines
Randes an den Endpunkten eines durch das Zentrum des An
druckkörpers 65 verlaufenden Kreuzes angeordnet und mit
dem Andruckkörper 65 einstückig verbunden sind.
Im zusammengebauten Zustand greifen die Führungsstifte 67
von unten her in eine in die Unterseite des Gehäuseober
teils 52 eingearbeitete, kreisförmige Führungsnut 68 ein.
Quer zu dieser Führungsnut 68 erstrecken sich vier radial
verlaufende Führungsschlitze 70, die voneinander jeweils ei
nen Winkelabstand von 90° aufweisen und jeweils einen radial
innerhalb der Führungsnut 68 liegenden Abschnitt und einen
radial außerhalb der Führungnsut 68 befindlichen Abschnitt
aufweisen.
Wie man den Fig. 9 und 11 entnimmt, besitzt der in Draufsicht
kreisförmige Andruckkörper 65 eine konzentrisch angeordnete
quadratische Ausnehmung 71, die sich von seiner in Fig. 9 oberen
Fläche nach unten in ihn hinein erstreckt. In diese quadrati
sche Ausnehmung 71 ist eine gleich große quadratische Mitnehmer
platte 72 eingesetzt, die einen über ihre in Fig. 9 obere Fläche
nach oben ragenden, in der Draufsicht der Fig. 11 kreisförmigen
unteren Sockel 73 aufweist, der im zusammengebauten Zustand
zum keisförmigen Andruckkörper 65 konzentrisch angeordnet ist.
Von der in Fig. 9 oberen Fläche des unteren Sockels 73 ragt
ein kleinerer oberer Sockel 74 nach oben, der in der Drauf
sicht der Fig. 11 quadratisch ausgebildet und zum unteren
Sockel 73 konzentrisch angeordnet ist. Die beiden Sockel 73,
74 sind miteinander und mit der Mitnehmerplatte 72 einstückig
verbunden.
Durch das Zentrum der beiden Sockel 73, 74 und der Mitnehmer
platte 72 erstreckt sich eine von oben nach unten durch
gehende quadratische Öffnung 75 in die von oben her ein mit
dem Schalterknopf 51 einstückig verbundener und von diesem
nach unten ragender Betätigungsschaft 76 so eingesteckt ist,
daß er mit der Mitnehmerplatte 72 und über diese mit dem
Andruckkörper 65 drehfest verbunden ist. An seinem in Fig. 9
unteren Ende besitzt der Betätigungsschaft 76 eine Rast
vorrichtung 77, mit der er hinter der unteren Fläche der
Mitnehmerplatte 72 federnd einrastet, wenn er von oben her
durch die Öffnung 75 hindurchgeschoben wird. Da die Mitnehmer
platte 72 gegen den Andruckkörper 65 in axialer Richtung ver
schiebbar ist, können axial gerichtete Kräfte, die auftreten,
wenn die Bedienungsperson den Schalterknopf 51 in Richtung
der Achse 50 nach oben zieht oder nach unten drückt, auf den
Andruckkörper 65 und die beweglichen Kontakte 30 nicht über
tragen werden.
Im zusammengebauten Zustand erstreckt sich der Betätigungs
schaft 76 durch eine in der Draufsicht der Fig. 10 quadra
tische Öffnung 78 im Gehäuseoberteil 52. Diese quadrati
sche Öffnung 78 ist so ausgerichtet, daß ihre Seitenkanten
parallel zu den von den radialen Führungsschlitzen 70 auf
gespannten Achsen 32, 33 verlaufen.
Die Länge der Seitenkanten der Öffnung 78 ist größer als die
in der gleichen Schnittebene liegenden Außenkanten des Betäti
gungsschaftes 76. In der Mitte einer jeden Seitenkante der
Öffnung 78 befindet sich ein Federbügel 80, der im Vertikal
schnitt in etwa U-förmig ausgebildet und mit seinem einen
Schenkel einstückig mit dem Gehäuseoberteil 52 verbunden ist,
über dessen Oberseite er nach außen vorsteht.
Der freie Schenkel eines jeden Federbügels 80 weist mit sei
nem freien Ende zum Zentrum der Öffnung 78 und ragt nach unten
in diese Öffnung 78 hinein. Der Abstand der freien Enden der
Federbügel 80 ist so gewählt, daß sie im zusammengebauten Zu
stand mit ihren flachen, aufeinander zuweisenden Seiten unter
leichtem Federdruck an den vier Außenflächen des Betätigungs
schaftes 76 federnd anliegen. Auf diese Weise werden der Betä
tigungsschaft 76 und mit ihm der Schalterknopf 51, die Mit
nehmerscheibe 72, dem Andruckkörper 65 und die beweglichen Kon
taktgruppen 30 zur Mitte hin zentriert und immer wieder in die
momentane Grundstellung zurückgeführt, wenn sie aus dieser
Grundstellung heraus in Richtung eines der Schenkel der Ach
sen 32 bzw. 33 nach außen in eine Betätigungsstellung bewegt
worden sind. Wird der Schalterknopf 51 um die Achse 50 der
Fig. 9 in Richtung des Pfeiles R gedreht, um den Schalter 49
aus einer Grundstellung in eine andere überzuführen, so muß
dabei ebenfalls der federnde Widerstand der Ferderbügel 80
überwunden werden. Dieser Widerstand wächst so lange an, bis
der Knopf 51 um etwa 45° aus der jeweiligen Grundstellung her
ausgedreht worden ist. Wird dann der Knopf 51 in der gleichen
Richtung noch etwas weitergedreht, so drückt die Kraft der
Federbügel 80 die gesamte Anordnung in die neue Grundstellung.
Dabei sorgen die Führungsnut 68 und die Führungsschlitze
70 in Verbindung mit den Führungsstiften 67 dafür, daß
der Schalterknopf 51 und mit ihm die gesamte bewegliche
Anordnung nur dann in Richtung der Achsen 32, 33 verscho
ben werden kann, wenn sich der Schalter in einer der
Grundstellungen befindet. Während des Überganges von einer
Grundstellung in die anderen befinden sich die Führungs
stifte 67 in der Führungnut 68 an Stellen, in denen sie
nicht in die Führungsschlitze 70 eintreten können. Sobald
also der Schalterknopf 51 um einen kleinen Winkel in einer
der beiden Richtungen des Pfeiles R aus der jeweiligen Grund
stellung herausgedreht worden ist, kann er nur noch entweder
in die alte Grundstellung zurück- oder in die neue Grundstel
lung hineingedreht werden.
Darüber hinaus ist die Länge der Diagonale des oberen Sockels
74 nur etwas kleiner als der Abstand der Seitenflächen der
Öffnung 78 im Gehäuseoberteil 52. In diese Öffnung 78
ragt der Sockel 74 im zusammengebauten Zustand von unten so
weit hinein, daß er mit den Federanordnungen 80 nicht in
Berührung kommt. Dadurch ergibt sich eine zusätztliche
Führung, die ebenfalls verhindert, daß beim Drehen des
Schalterknopfes 51 gleichzeitig eine Verschiebebewegung in
Richtung der Achsen 32, 33 ausgeführt werden kann.
Die Rückstellkräfte, die einerseits beim Übergang von einer
Grundstellung in die andere und andererseits beim Zurückbe
wegen aus einer beliebigen Betätigungsstellung in die zuge
hörige Grundstellung benötigt werden, werden bei der beschrie
benen Anordnung von ein und derselben Federanordnung, nämlich
den vier Federbügeln 80 ausgeübt.
Zwischen den miteinander fluchtenden Oberseiten des Andruck
körpers 65 und der Mitnehmerplatte 72 einerseits und der
ihnen in geringem Abstand gegenüberliegenden Unterseite des Ge
häuseoberteils 52 andererseits befindet sich eine ringförmige
im Querschnitt der Fig. 9 sinusförmig gewellte Federscheibe 82,
die vom unteren Sockel 73 zentriert wird und den Andruckkörper
65, die Mitnehmerplatte 72 und die von den Mitnehmerstiften 64
nach unten belastbaren Bleche 61 und damit die beweglichen
Kontakte 30 zur oberen Fläche 3 der Schaltungsplatine 5
hin drückt.
In dieser Anordnung ist ein besonderer Vorteil des erfin
dungsgemäßen Schalters 49 zu sehen, weil durch ein einzi
ges Federelement, nämlich die Federscheibe 82 auf alle
beweglichen Kontakte 30 ein außerordentlich gleichmäßiger
Kontaktdruck ausgeübt werden kann. Dadurch, daß der Be
tätigungsschaft 76 in axialer Richtung keine Kräfte auf
den Andruckkörper 65 ausüben kann, wird der Kontaktdruck zwi
schen den beweglichen Kontakten 30 und den feststehenden
Kontakten auf der Fläche 3 der Schaltungsplatine 5 nicht
verändert, wenn die Bedienungsperson den Schalterknopf 51
in Längsrichtung der Achse 50 zieht oder drückt.
Der eben beschriebene Schalter 49 besitzt einen äußerst
einfachen Aufbau. Er besteht aus lediglich neun Tei
len, die auf einfache Weise zusammengebaut werden
können. Dennoch ist er in der Lage, je nach verwendeter
Schaltungsplatine zehn (Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 6)
bzw. zwanzig (Ausführungsbeispiel der Fig. 7 und 8) oder
mehr Schaltstellungen einzunehmen.
Über die eben beschriebenen Ausführungsbeispiele hinaus
können erfindungsgemäße Schaltvorrichtungen auch so aus
gebildet werden, daß die Übergänge zwischen den Grund
stellungen durch Linearverschiebungen und die Übergänge
aus den einzelnen Grundstellungen heraus in die jewei
ligen Betätigungsstellungen durch Drehbewegungen des Be
tätigungsorganes erfolgen.
Claims (16)
1. Schaltvorrichtung zum selektiven Aktivieren von wenigstens
zwei Verbraucheranordnungen mit folgenden Bestandteilen:
- - einem mechanisch beweglichen Betätigungsorgan, das in wenigstens zwei funktionsmäßig verschiedene Grund stellungen gebracht werden kann, von denen jede einer Verbraucheranordnung in der Weise zugeordnet ist, daß das Betätigungsorgan aus der jeweiligen Grundstellung in wenigstens eine Betätigungsstellung bringbar ist, in der die zugehörige Verbraucheranordnung angesteuert wird,
- - einer feststehenden Kontaktanordnung, deren Kontakte mit den Verbrauchern bzw. wenigstens einer Strom/Span nungsquelle elektrisch leitend verbunden sind, und
- - einer beweglichen Kontaktanordnung, deren Kontakte durch das Betätigungsorgan so bewegbar sind, daß sie in den Betätigungsstellungen jeweils Kontakte der feststehenden Kontaktanordnung miteinander elektrisch leitend verbinden, um diejenige Verbraucheranordnung an zusteuern, die der Grundstellung zugeordnet ist, aus der heraus das Betätigungsorgan in die jeweilige Be tätigungsstellung gebracht worden ist, dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Kontakte (6 bis 12) der feststehenden Kontakt anordnung in einer einzigen Fläche (3) angeordnet sind,
- - daß die Kontakte (30) der beweglichen Kontaktanordnung auf der Fläche (3) angeordnet und mit Hilfe des Betäti gungsorgans (51) über die Fläche (3) verschiebbar sind, und
- - daß die Kontakte (30) der beweglichen Kontaktanordnung alle miteinander starr verbunden und mit dem Betä tigungsorgan (51) ständig mechanisch so gekoppelt sind, daß sie von diesem in die verschiedenen Grund stellungen mitgenommen werden und in Betätigungsstellun gen, die zu verschiedenen Grundstellungen gehören, jeweils andere Kontakte (6 bis 12) der feststehenden Kontaktan ordnung miteinander elektrisch leitend verbinden.
2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Kontakte (6 bis 12)
der feststehenden Kontaktanordnung so ausgebildet und
angeordnet sind, daß beim Übergang von einer Grund
stellung in eine andere elektrisch leitende Berührungen,
die zwischen beweglichen und feststehenden Kontakten
auftreten, nicht zu einer Aktivierung der Verbraucher
führen.
3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Betätigungsorgan
(51) dadurch in verschiedene Grundstellungen bringbar
ist, daß es um eine Achse (50) um vorgebbare Winkel
verdrehbar ist, wobei die Achse zu der Fläche (3) in
etwa senkrecht steht, in der die feststehenden Kontakte
(6 bis 12) angeordnet sind.
4. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan
(51) aus jeder seiner Grundstellungen heraus dadurch in
die jeweils zugehörige wenigstens eine Betätigungsstel
lung bringbar ist, daß es in etwa parallel zu der Fläche
(3) verschoben wird, in der die feststehenden Kontakte
(6 bis 12) angeordnet sind.
5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß feststehende Kon
takte (6, 7, 7), die mit der wenigstens einen Strom/
Spannungsquelle verbunden sind, im Bereich des Fußpunktes
angeordnet sind, in dem eine gedachte Verlängerung der
Achse (50) auf die Fläche (3) trifft, und daß fest
stehende Kontakte (8, 9, 10), die mit den wenigstens
zwei Verbraucheranordnungen verbunden sind, in etwa
auf wenigstens einem den Fußpunkt konzentrisch umgebenden
Kreisring (38) angeordnet sind.
6. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß feststehende
Kontakte (6, 7, 7, 11, 12), die mit der wenigstens einen
Strom/Spannungsquelle verbunden sind, so ausgebildet sind,
daß sie in mehreren, zur gleichen Grundstellung und/oder
zu verschiedenen Grundstellungen gehörenden Betätigungs
stellungen durch bewegliche Kontakte (30) mit feststehen
den Kontakten (8, 9, 10) elektrisch leitend verbunden wer
den, die mit der jeweiligen Verbraucheranordnung verbunden
sind.
7. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß fest
stehende Kontakte (11, 12), die mit der wenigstens einen
Strom/Spannungsquelle verbunden sind, in etwa auf we
nigstens einem Kreisring angeordnet sind, der den Fuß
punkt der Verlängerung der Achse (50) auf der Fläche
(3) konzentrisch umgibt.
8. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die bewegliche Kontaktanordnung wenigstens zwei bewegliche
Kontaktgruppen umfaßt, wobei die Kontakte (30) einer
jeden beweglichen Kontaktgruppe durch einen elektrischen
Leiter (31, 61) miteinander elektrisch und mechanisch
starr verbunden sind.
9. Schaltvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Kontakte (30) der
beweglichen Kontaktanordnung wenigstens eine bewegliche
Dreiergruppe umfassen, deren Kontakte (30) durch einen
elektrischen Leiter (31, 61) miteinander elektrisch und
mechanisch starr verbunden sind, wodurch diese Dreier
gruppe in den verschiedenen Betätigungsstellungen je
weils drei Kontakte der feststehenden Kontaktanordnung
elektrisch leitend miteinander verbindet.
10. Schaltvorrichtung nach Anspruch 3 und 8 oder 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die wenigstens zwei
beweglichen Kontaktgruppen von zum Fußpunkt symmetrisch
angeordnet sind.
11. Schaltvorrichtung nach Anspruch 3 und 8 oder 9, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens eine
der beweglichen Kontaktgruppen einen anderen radialen
Abstand vom Fußpunkt aufweist, als die anderen beweglichen
Kontaktgruppen.
12. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Verbindungsanordnung (72, 65, 64) vorgesehen ist,
die die Bewegungen des Betätigungsorgans (51) auf die
beweglichen Kontakte (30) überträgt.
13. Schaltvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch ge
kennzeichnet, daß sie ein Gehäuse (52, 53)
aufweist, in dem die Verbindungsanordnung (72, 65, 64)
so beweglich gelagert und geführt ist, daß sie in die
verschiedenen Grundstellungen und aus jeder Grundstel
lung in die zugehörigen Betätigungsstellungen gebracht
werden kann, und daß am Gehäuse (52, 53) Federelemente
(80) vorgesehen sind, die auf das Betätigungsorgan (51)
und die Verbindungsanordnung (72, 65, 64) Rückstellkräfte
ausüben, die sie aus der jeweiligen Betätigungsstellung
in die zugehörige Grundstellung zurückbewegen.
14. Schaltvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Federelemente (80)
so ausgebildet sind, daß sie dann, wenn beim Übergang
von einer Grundstellung in eine andere gegen die von
ihnen ausgeübten Rückstellkräfte eine vorgegebene
Auslenkweite überschritten wird, die Verbindungsanord
nung (72, 65, 64) in die neue Grundstellung drücken.
15. Schaltvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem Ge
häuse (52, 53) und der Verbindungsanordnung (72, 65,
64) ein Federelement (82) so angeordnet ist, daß es
alle beweglichen Kontakte (30) gegen die Fläche (3)
der feststehenden Kontakte (6 bis 12) drückt.
16. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ver
bindungsanordnung (72, 65, 64) so aufgebaut ist, daß
Kräfte, die auf das Betätigungsorgan (51) in einer
zur Fläche (3) der feststehenden Kontakte (6 bis 12)
in etwa senkrechten Richtung ausgeübt werden, auf die
beweglichen Kontakte (30) nicht übertragen werden
können.
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