DE7311525U

DE7311525U - Elektrischer Schalter mit mehreren Schaltstellungen

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Publication number: DE7311525U
Application number: DE7311525U
Authority: DE
Original assignee: Neiman and Co KG
Current assignee: Neiman and Co KG
Priority date: 1972-03-29
Filing date: 1973-03-27
Publication date: 1973-07-19
Also published as: FR2177532A1; GB1397041A; IT976345B; BR7301129D0; US3819887A; CS165954B2; AR196503A1; FR2177532B1; ES411672A1

Description

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* PATENTANWÄLTE* _Λ· ,·* , · · ·* . ,»' »]

DIpUn₀. WERNER COHAUSZ · DIpL-In₀. WILHELM FL¹CJHA^K · D*UritfllUlJoft*itNAUF

\ . - 4 Düsseldorf, Sdiumannstrae· 97

Neiman ft Co. KO. 2}. März 1973

,· ,· Schwelmer Str. I00-I08

Elektriseher Schalter mit mehreren Schaltstellungen

DLe Erfindung-jbetrifft einen vi^ktrischen Schalter mit

Schaltstellungen, z.B. Stop, HilfsStellung, Anlasser, insbesondere für mechanische Diebstahlvor. Araftfc^tir^eugen, mit einem metallischen

ehsenalterrotor und metallischen festet Kontak^stucken,

die mit
O oder zu

den Leitern der verschiedenen zuzuschaltenden trennenden Stromkreise verbunden sind, wobei die Mitnahme und die Einstellung in die Jeweiligen verschiedenen Schaltstellungen durch einen Drehsockel, ein Gehäuse und einen Stator aus isolierendem Material erfolgt.

Es sind bereits Schalter mit Schiebekontakten bekannt, in denen eine leitende bewegliehe Kontaktzunge von passender Form elektrischleitend verbunden wird mit entsprechend verteilten festen Kontaktstücken, deren jedes einem Leiter entspricht, der zu einem Je nach Stellung

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Kn/Os - 2 -

der Kontaktzunge relativ zu diesen Kontaktstücken zu schließenden oder zu öffnenden elektrischen Stromkreis gehört.

Auch kennt man bereits zu der vorbeschriebenen Gattung gehörende Spezialschalter, in denen der bewegliche Teil bzw. die beweglichen Teile im Zuge seiner bzw. ihrer Drehbewegung eine ebene Fläche bilden, wobei die Kontaktpunkte zwischen den Kontaktstücken und dem beweglichen Teil für jedes Kontaktstück in einer Ebene blei-) ben (oder einer dieser Ebene benachbarten Zone), die

senkrecht zur Drehachse liegt.

Andererseits sind auch Schalter bekannt, deren Kontakte auf einer zylindrischen Zone hergestellt werden, deren Achse die Drehachse ist. (Fr.-PS 1 589 453).

Schließlich gibt es auch noch Schalter, bei denen der elektrische Strom durch Kugeln oder Rallen geleitet wird, die zwischen den zu verbindenden festen und beweglichen Leitern verschiebbar angeordnet sind (Fr-PS 87 657 und Fr-PS 88 987 als Zusatzpatente zu Fr-PS 1 34o 826).

-' Bei allen diesen Schaltern werden die beweglichen bzw.

festen Kontakte von einem elastischen Element gegen einen zugeordneten Pol in der jeweils gewünschten Schalterstellung gedrückt. Neben dem Spannungsabfall an den Kontakten, an der Selbstreinigung der Kontakte und deren Leichtgängigkeit ist jedoch die Zuverlässigkeit des elastischen Elementes von ganz besonderer Bedeutung für die Funktionstüchtigkeit des Schalters.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Schalter zu schaffen, der hinsichtlich der Funktionstüchtigkeit verbessert ist und der ohne Verwendung besonderer und teuer Kontaktplättchen hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem elektrischen Schalter der eingangs genannten Art durch eine einzige metallische Leiterplatte von V-förmiger Gestalt mit ungleichen Zweigen gelöst, die mit den festen Kontaktstücken in direkten Kontakt gelangen und die gegen die Kontaktstücke durch eine atromundurchlässiges elastisches Element gedrückt werden. Vorzugsweise wirken mit der Leiternlatte fest angeordnete Vorsprünge zusammen, die ..ie Abzweigungen der Leiterplatte auf- bzw. abheben von den zugeordneten Kontaktstücken bei einer Drehung der Leiterplatte.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch einfachen und robusten Aufbauaus. Durch den Einsatz eines keinen Strom führenden elastischen Elementes ist gewährleistet, daß die Federkraft sich nicht unter der durch Strom erzeugten Wäu^¹ ändert, sondern unabhängig davon mit konstanter Kraft auf die Leiterplatte drücken kann und somit eine gute Kontaktgabe gewähr= leistet. Ein Verschleiß der Kontakte wird bei dem Schalter automatisch nachgestellt. Durch die kombinierte Dreh- und Linearbewegung der Leiterplatte wird einmal eine besonders gute Kontaktgabe gewährleistet und zum anderen eine Selbstreinigung der Kontaktflächen ermöglicht. Die Verwendung besonderer und teurer Kontaktflächen ist bei diesem Schalter nicht notwendig.

Weitere Erfindungsmerkmale stehen in den UnteransprUchen,

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert.

IiTi einzelnen zeigen %

Fig. 1 eine Seitenansicht des gesamten Schalters;

«if.«

Pig. 2 eine Schnittansicht des Schalters; Pig. 3 eine Draufsicht des gleichen Schalters;

Fig. 4 eine geschnittene Draufsicht des Stators mit Isolierplatte, die mit den Kontaktstücken und Abstandsrampen besetzt ist (der Rotor ist abgehoben);

Fig. 5 eine Draufsicht der einzigen Kontaktplatte (des Rotors) und des dazugehörigen isolierenden Antriebssockels (Mitnehmersockels), und zwar von unten gesehen;

Pig. 6 eine Perspektivansicht der Isolierplatte zur Aufnahme der durch Ziehen, Gießen oder Pressen hergestellten festen Kontaktstücke in Form von Klemmen und die hierauf angeordneten Abstandsrampen; und

Fig. 7, 8 und 9 Querschnitte durch die mit den Abzweigen der Rotorplatte entsprechend ihrer Bewegungsbahn in Kontakt zu bringenden festen Kontaktstücke.

In diesen Figuren, d.h. speziell in den Fig. 1 und 2, bezeichnet die Bezugsziffer 1 den Stator bzw. die Platte aus Isoliermaterial zur Aufnahme der festen Kontaktstücke 3, 4, 5a, 5b, 6, wie sie in der Draufsicht in den Fig. 3 und 4 klar aufgezeigt sind.

Das Kontaktstück j5 ist die an (+) zu legende Klemme, die in der Mitte des Stators 1 angeordnet und auf die passende Form gebogen ist. Die auf die Statorunterseite geführten Leiter werden beispielsweise für das

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Kontaktstück 3 von Lippen 3a umfaßt, die mit oder ohne vorheriges Zurechtformen des Leiters angedrückt wird und gleichzeitig einen absolut einwandfreien elektrischen Kontakt und einen festen Halt gewährleisten. Dieser Arbeitsgang kann vor dem Einsetzen des Stators 1 in das Gehäuse 7 aus einem isolierenden, elastischen und festen Material, vorzugsweise Nylon, durchgeführt werden.

Nach erfolgter Befestigung durch nicht zugängliche Schrauben (nicht dargestellt) am Körper der Diebstahlsicherung wird in das Gehäuse J der isolierende Rotor 2 mit seiner einzelnen Leiterplatte 9 eingesetzt, deren Zweige 9a, 9b von gegenüber einer ebenen Mittelzone gebogener Querschnittsform sind (s. Fig. 9) und nach oben vorspringende Ränder aufweisen, welche die Kontaktnahme mit den Kontaktstücken 3* ^ 5a, 5t»* 6 bzw. mit festen Bahnen la, Ib, lc, Id vereinfachen. Diese Platte 9 wird natürlich durch eine Lagerung des Rotors 2, welcher den Antrieb besorgt, geführt (in diesem Fall durch eine kreuzförmige Ausnehmung 2b), und zwar durch Aufnahme des Mitnehmerendes des Rotors 2 der Diebstahlv, sicherung oder zumindest des Endes eines Schlüssels

oder eines Betätigungsknopfes (Fig. 1). Diese Platte wird durch eine Sonderstahl-Feder lo, die einerseits auf der Platte 9 selbst weitgehendst in der Druckmitte derselben angeordnet ist, mit Druck beai Crchlagt. Das Gehäuse 7 ist mit zwei oder drei Hakens αΛ^βη 7a, 7b» 7 c versehen, die aufgrund ihres Profils un*. ihres Werkstoffs leicht flexibel sind. Diese Zungen 7a, 7b, 7c greifen mit ihren Haken in entsprechende Ausnehmungen im Stator 1 und in der Kappe 8 - s. die Fig. 2, 3 und 4 ein und bilden so eine kompakte Anordnung entgegen der Kraft der Feder lo, die den Andruck der Platte gegen die auf dem Stator ausgebildeten Bahnen la, Ib, lc, Id

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sicherstellt. Wie aus den Fig. 4 und 6 ersichtlich, gewährleisten diese Bahnen in der Drehebene der beiden Zweige 9a und 9b der Platte 9 eine in Abhängigkeit von den kinematischen und elektrischen Bedingungen, die je nach Punktion des Schalters, beispielsweise eines Schalters mit vier Stellungen, vorgegeben sind, vorbestimmte Radial- und Kreisverteilung.

Die isolierende Bahn la mit der größten Exzentrizität ist, wie die Figo 8 zeigt, mit einer Eingan^srampe ver- ^! sehen und läuft auch mit einer Schräge aus, wobei die

beiden Elemente, Schräge und Rampe, das Auf- und Ablaufen des Endes des Zweiges 9a der Platte 9 erleichtern sollen, um es progressiv über die obere Ebene der Kontaktstücke 3, 4, 5a, 5b, 6 zu führen, welche maximal ein Millimeter über der Ober- und Unterseite des Stators 1 liegen, in dem sie eingelassen sind. Außerdem hat die genau wie die Bahn la am weitesten von der Mitte entfernte Bahn Id, dessen Trasse dachförmig verläuft, (s. die Fig. 8 und 9), das Kontaktstück während der Drehbewegung des Zweiges 9b der Platte 9 mit den Kontaktstücken 5a und 6 zu unterbrechen, die sich im Uhrzeigersinne vor bzw. hinter dieser dachförmigen Doppelrampe befinden.

Das Kontaktstück 6 "Anlasser" ist durch Umbiegen eines Bandleiters um I80 Grad verdoppelt.

j Die Bahnen Ib und Ic befinden sich in größter Nähe des

\ Rotormittelpunktes dergestalt, daß der kürzeste Zweig

; 9a der Platte 9 direkt auf diesen Bahnen aufliegt

^[ und die Kontaktstücke 4 und 5b, d.h. für "Hilfestellung"

und "Fahrt", auseinanderhält.

Wie aus Fig. 8 ersichtlich, sind die Kontaktstücke für die "Hilfssteilung" einerseits in Zwischenstellungen la

. ₇.

und ld zwischen den Bahnen Ib und Ic, während anderer seits alle diese Bahnen nacheinander je Paar diesen

Bei der Funktion des Schalters ergeben sich bestimmte Relativstellungen und Zuordnungen durch die verschiedenen Elemente wie folgt:

Stator 1, seine Bahnen la, Ib, lc, Id und seine Leiter- oder Kontaktstücke,

Rotor 2, antriebsfest durch Knopf oder Schloß sowie durch Verbindungskreuz 2b,

Platte des Gehäuses J_t welche die Klemmen im Stator 1 hält und als Schutz für die angeklemmten Drähte dient,

Kappe 8, die das Ganze durch elastische Haken hält, 7a, 7b, 7c

In der Stellung "Stop" liegt die Platte 9 auf dem Kontaktstück j5 und hält durch ihren Zweig 9b auf der Bahn la des Stators 1 die Kontakte getrennt (Abstand ca. 1 mm),

In der "HilfsStellung" liegt die Platte 9 auf dem mittleren Kontaktstück 3 und ihr Zweig 9a auf dem Kontaktstück 5t>, während der Zweig 9b durch die Bahn la von dem Zündspulen-Kontaktstück weggehalten wird.

In der Stellung "Garage" liegt die Platte 9 stets auf dem Kontaktstück 3. Sie wird durch Passieren des Zweiges 9a auf der Bahn Ic des Stators 1 und durch den Zweig 9b auf der Bahn la desselben immer noch von den Kontaktstücken getrennt gehalten.

	• I II·· • I · I · ι I · - 8 - "'" '"	7/tindsnule und der	I I · · · · Il · I I · I I · · • I · · • I · ·	t I I I l f I L I f I I I · I I I I	*/fO*
In der Stellung	"Fahrt" liegt die	Platte 9	stets auf
der Klemme 3, während der Zweig 9a	auf den	Kontakt-
sfeüek 4 für die	anders 7wsia· Qb auf*

dem Anlasser-Kontaktstück 6 sich befindet.

Zum besseren Verständnis des Vorhergesagten erinnere man sich, daß in der Fig. 4 die Kontaktstücke und Bahnen bzw. Vorsprünge von oben gesehen dargestellt sind (Rotor und Gehäuse weggelassen)« während die Fig. den Rotor, d.h. die Platte 9 und ihren isolierenden Träger 2, von unten zeigt.

Die im Zuge der Bahn la, Ib, lc, Id ausgebildeten Rampen spielen eine dreifache Rolle:

a) sie ermöglichen eine progressive Linearbewegung der Platte 9 relativ zur Achse,

b) sie vereinfachen den Drehvorgang,

c) sie ermöglichen eine Selbstreinigung der verschiedenen Kontaktstücke sowie der Platte durch Abschaben derselben,

d) sie verhindern, daß durch ungenügende Winkeldrehung ein ungewollter elektrischer Kontakt zus tandekommt.

Entgegen den Bedingungen beim Andrücken von Leiterplättchen gegen die Kontaktstücke durch VorSprünge oder Kolben mit zu geringer Fläche bei bekannten Schaltern sind die Wirkflächen der Wege oder Erhebungen des erfindungsgemäßen Schalters viel größer: bei Herstellung aus einem gleichwertigen besonderen Isolierwerkstoff als Kriech- oder Verschleiß-Schutz sind sie

deshalb von viel größerer Lebensdauer als die vorbeschriebenen kleinen Kolben.

Man beachte, und dies ist sehr wichtig, daß die durch die Rampen bzw. VorSprünge miteinander in Kontakt gebrachten festen und beweglichen leitenden Abschnitte selbst keinerlei Flexibilität aufweisen, die sich sehr oft infolge des Stromdurchgangs ur.i der daraus resultierenden Erwärmung unterschiedlich darstellt.

In dem erfindungsgemäßen Schalter ist die einzige verwendete Feder von keinerlei Strom durchflossen und kann sehr groß dimensioniert sein, während sie dennoch eine große Elastizität behält, deren Auswirkungen durch baryzentrische Lagerung klug verteilt ei ad.

Du⁷, ch Anordnung von Abstandspfaden und entsprechenden Fiampotn können auf einfachste Weise und ohne Verwendung von Kugeln, Locbpldi/üer? oder Schlitzen die verschiedensten Hauptstellungen und Zwischensilo ungen (ζ Ξ. die Stellungen "Kilfsstellung" und "Garage") ies Rotors eingenommen werden.

Außerdem wird durch Anfahrender Stellungen direkt durch die Rampen, welche die Klemmen voneinander trennen, Jede etwaige Winkelabweichung zwischen diesen Stellungen und den hergestellten elektrischen Kontaktstellungen verhindert.

Dementsprechend finden sich in diesem neuartigen Schalter die untersuchten elektrischen und mechanischen Funktionen sauber voneinander getrennt:

- zweckmäßige Leitung aller selbst starren Abschnitte,

- Kontakte mit geringem Spannungsabfall,

- Selbstreinigung der Kontakte,

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- lötfreies direktes Anklemmen der Zuleiter und Abgangsleitungen an den Kontaktstücken,

- zwangsweise und spielfreie Mitnahme des Rotors durch seinen Isoliersockel und direkter Antrieb desselben durch bewährte Mittel mit sehr geringen Toleranzen,

- progressiv wirkende Antriebskraft, wobei der Großteil dieser Kraft von der Platte senkrecht auf die Kontaktstücke wirkt,

) - Stufenkinematik, die aufgrund ihrer präzisen Rund

umverteilung die verschiedensten Abläufe und Positionen ermöglicht, deren Sensibilisierung vereinfacht wird, ohne zu sehr ausgeprägt zu sein.

Innerhalb des Ganzen ist die Hers te llungje ines derartigen Schalters gekennzeichnet durch:

- Nichtverwendung von Metallen und Legierungen mit hoher Leitfähigkeit (die natürlich unerschwinglich sind),

- Entfallen von Lötstellen,

- Einsatz von Kontaktstücken sowie einer Platte, j! die gepresst oder gezogen sind,

- schnellen Zusammenbau der verschiedenen Teile.

Hierdurch läßt sich der Schalter unter Senkung des Selbstkostenpreises industriemäßig herstellen, ohne daß durch die Formier einzelnen Teile, ihre Wechsel-Wirkungen und ihre Funktionsverteilung ein sehr vor

teilhaftes betriebliches Verhalten infrage gestellt würde.

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Claims

* I I I » · f I I 1 t I ■ ; j I t I · ι , - Ii - Pjrisprüche

1. Elektrischer Schalter mit mehreren Stellungen zum Einsatz in Verbindung mit einer Diebstahlsicherung für Fahrzeuge, und zwar mit den Stellungen "Stop", "Zubehör", "Fahrt", "Anlasser", mit einem metallischen Drehschaltrotor und metallischen festen Kontaktstücken, die mit den Leitern der verschiedenen zuzuschaltenden oder zu trennenden Stromkreise verbunden sind, wobei die Mitnahme und die Einstellung in die jeweiligen verschiedenen Schaltstellungen durch einen Drehsockel, ein Gehäuse und einen Stator aus isolierendem Material erfolgen, gekennzeichnet durch eine einzige metallische Leiterplatte (9) von V-fi5rmi£3r Gestalt mit ungleichen Zweigen (9ä, 9b), die mit d^-n festen Kontaktstücken (3, 4, 5ä, 5b, 6) in direkten Kontakt gelangen.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zweige (9a, 9b) etwa gleichen Querschnitt und hochgezogene Kanten haben, um den Eingriff der flachen Kontaktzonen mit den festen Kontaktstücken Os ^s 5a, 5b, 6) zu erleichtern, und daß die Platte (9) ständig mit dem Kontaktstück (3) der elektrischen Einspeisung (+) verbunden und durch eine Feder (lo) belastet ist.

3. Schalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch (^kennzeichnet, daß einer der beiden Zweige der V-förmigen Platte (9) einen längeren Endabschnitt (9b) aufweist, der als mechanische Führung dient, um die Platte (9) in bestimmten Stellungen unter Abstützung auf Wegen oder Bahnen (la, Id), die Bestandteil des die festen Kontaktstücke tragenden Stators (l) sind, von den Kontaktstücken zu entfernen.

4. Schalter nach Anspruch 1 bis 2, gekennzeichnet durch eine zwängungsfreie Anordnung der Metallplatte (9) des Rotors (2) in einem aus Isolierstoff geformten Teil mit einer kreuzförmigen Vertiefung (2b) entsprechend der Außenform des Teils, wobei die kreuzförmig oder sonstwie geformte Vertiefung (2b) an der Vorderseite des Teils sitzt, um die kraftschlüssige Mitnahme des Rotors (2) zu gewährleisten durch eine zusätzliche Welle, welche entweder durch cUn Sehli's-

sel der zugehörigen Diebstahlsicherung, durch einen j ! Bedienungsknopf oder einen von der Diebstahlsicherung j

völlig unabhängigen Schlüssel betätigt wird. I

5. Schalter nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch in die Isolierplatte des Stators (l) eingelassene

Kontaktstücke (3, 4, 5a, 5b, 6), wobei jedes Kontakt- : stück einen einzelnen Block (eine einzelne Einheit) mit Ausgangsklemmen bildet, in denen der mit den äußeren Stromkreisen verbundene entsprechende Leiter einlrlemm- I bar ist, wobei der Block die Isolierplatte innerhalb derjenigen Zone passiert, wo sie entgegen dem Druck der Feder durch eine Isolierplatte und Hakenzungen einer Verbindungskappe gestützt und gehalten ist.

6. Schalter nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (l) zur Abstützung des bzw. der Endabschnitte 9a, 9b der Leiterplatte 9 Bahnen oder Vorsprünge in Form kreisförmig gebogener Rampen (la, Ib, lc, ld) aufweist, die durch ihr Profil die Entfernung der Leiterplatte (9) von den mit den Leitern verbundenen Kontaktstückeri (3, 4, 5a, 5b, 6) bestimmen, wobei die Profile der Bahnen gemäß dem Kennschema der herzustellenden Verbindungen angeordnet sind und alle verschiedenen Bewegungen des Rotors sowie der Platte

* von der einzigen Feder abhängig sind, deren baryzen-

trische Stellung zwischen der Platte (9) und einer

Ausnehmung des isolierenden Rotors (2) eine gleichmäßige Verteilung der Kontaktkräfte gewährleistet, wobei die Feder (lo) keinerlei Strom führt und somit eins durch Erwärmung unveränderliche hohe Biegsamkeit aufweist.

7. Schalter nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder als Rampe ausgebildete Vorsprung (la, Ib) Ie im Stator (1) eine unterschiedliche Neigung aufweist, die einen progressiven Eingriff bzw. eine dauerhafte Auflage auf der Platte gewährleistet, wobei bestimmte Erhebungen, die in einer Flucht liegen, der Aufnahme von Rampen mit entgegenge3etzten Neigungen dienen, und zwar in der Hauptsache im Bereich der "Hilfsstellung"und bestimmter anderer dachförmiger Vorsprünge (lc, Id), um einen schnellen Ablauf und Auf- ! lauf des mit dem "Anlasser"-Kontaktstück zu verbin- ] denden Zweigs der V-förmigen Platte (9) zu gewähr- j

leisten, der einen verstärkten Passageabschnitt aufweist, wobei die platte (9) an dieser Stelle mit dem Rotor (2) zusammen dem Einfluß einer Torsionsfeder \ unterworfen ist, welche die automatische Rückstellung aus der "Anlasser"- in die "Fahrt"-Stellung sicherstellt.

8. Schalter nach Anspruch 1 bis J, gekennzeichnet durch eine isolierende Ausgangskappe (8), die den Verdrahtungssockel schützt und zur Aufnahme des Stators (1) dient, der mit den für die Montage erforderlichen Vertiefungen versehen ist.

9. Schalter nach Anspruch 1 bis 8, gekennzeichnet durch ein isolierendes Gehäuse (7) aus elastischem Kunststoff zur Aufnahme des Stators (1) und des Rotors (2)

mit seiner Stützfeder (lo), das auf seinem Umfang \

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mindestens zwei elastische Klauen (7a, Jb, Jo) aufweist, die sich unter Krafteinwirkung In komplementäre Vertiefungen der Ausgangskappe (8) einfügen unter Ausübung eines Axialdrucks entgegen der Kraft der Feder (lo).