DE881817C - Stufenschalter mit grosser Kontaktzahl, insbesondere fuer Geraete der Fernmeldetechnik - Google Patents

Description

• Stufenschalter mit großer Kontaktzahl, insbesondere für Geräte der Fernmeldetechnik Wenn, wie das in Geräten der Fernmel,de- oder Meßtechnik häufig :der Fall ist, das Bedürfnis vorliegt, einen Schalter mit einer großen Zahl von Schaltkontakten zu .besitzen, so ergeben sich insofern erhebliche Schwierigkeiten, als gewöhnlich bei den festliegenden Ausmaßen der verwendeten Gehäuse nur eine geringe Fläche auf derFrontplatte für den Einbau des Sehalters zur Verfügung steht, während man bezüglich der Einbautiefe etwas. mehr Spielraum zur Verfügung hat. Man hat daher in den meisten Fällen Drehschalter verwendet, da sich diese Bauform bei den vorliegenden Verhältnissen als die günstigste erwiesen hat. Allerdings sind auch bei dieser Schalterbauweise der Zahl der Kontakte auf dem Kontaktkranz Grenzen gezogen, weil die Kontakte selbst aus. Gründender Kontaktsicherheit nicht beliebig klein gemacht werden können.
• Man nst daher in den Fällen, in denen die Stufenzahl größer sein mußte, als in einem Kontaktkranz Kontakte unterzubringen waren, so vorgegangen, daß man mehrere Kontaktkränze in parallelen Ebenen anordnet und diese von mehreren auf einer gemeinsamen Achse befestigten Kontaktarmen überstreichen ließ. Bei den meisten bekannten Konstruktionen werden diese verschiedenen Kontaktarme gleichzeitig betätigt und dienen somit zum gleichzeitigen Schalten verschiedener Stromkreise. Soll die Betätigung der Kontaktarme unabhängig voneinander erfolgen, sö ist 'es:, : belzannt, diese. - Kontaktarme auf verschiedenen, konzentrisch 'angeordneten Achsen zu befestigen, die dann durch `voneinander unabhängige Bedienpn@gselemente- verstellt werden können. Eine derä.rtige Stufensch@alterkonstrukfiion ist j:adoch nicht nur sehr kompliziert und- (teuer,' sondern hat auch zur Folge, daß Ader Schaltungsaufbau der durch den Schalter ein-.l#zw auszuschaltenden; Elemente nicht so einfaoli "gestaltet werden kann, wie wenn der Schalter v ori einer Anfangs: bis zu. einer Endstellung --fortlaufend von Stufe zu Stufe fortgeschaltet wenden kann. Ganz abgesehen davon erfordert auch die te-@dienung mehrerer voneinander ,unobhätigiger Bedienungselemente gegenüber der Bedienung' eines oinzigen Elementes erhöhte Aufmerksamkeit.
• Aufgabe der Erfindung ist es, einen .Stufenschalter mit großer Kontaktzahl zu Gehaffen, der die obengenannten Nachteile der bisher 'bekannten-Schalter vermeidet und bei kleinster Einbaufläche eine erheblich größere Stufenzahl aufweisen kann,' als dies selbst bei den bekan#nten. S,Chaltern mit mehreren Kontaktarmen bisher möglich war. 'Der Erfindung ist das Prinzip eines Drehschalters zugrunde gelegt"d'. h. eines Schalters, bei dem die einzelnen Kontakte in -gleichem Abstand um eine Schaltachse angeordnet sind. Erfindungsgemäß ist der Schalter so ausgebildet, d'aß die Kontakte auf einer Wendelfläche angebracht sind, die in mehreren Windungen ,die Schaltachse umgibt, " üm@d daß die-Kontaktgabe mittels eines auf der Schalterachse längsbeweglich angeordneten Schaltarmes erfolgt, :der bei Drehung der Schaltachse mitgenommen wird. Durch diese Anordnung ist e:s möglich, mit Hilfe eines einzigen Be@dienungselernentes in einem Zuge eine beliebig große Kontaktzahl zu überstreichen, da die Zahl der Kontakte; praktisch nur durch die verfügbare Einbautiefe begrenzt ist, während die Einbaufläche voll;ständng-- unabhängig von der Kontaktzahl ist.
• Um die gleichzeitig mit der Verdrehung des Kontaktarmes erforderliche Verschiebung längs der Schalterachse sicherzustellen, ist idie Achse zweck-: mäßig mit einem Längskeil verseben, welcher in eine entspreahernde Nut der den Kontaktarm tragenden Buchse paßt und eine Verdrehung von Achse und Buchse gegeneinander verhütet. Keil und Nut können selbstverstäpdlic'h gegeneinander vertauscht werden. Die Verdrehung der Buchse gegenüber der Achse kamn auch durch andere bekannte Mittel, z. B. eckige Achsenform und Buchsenbonrung, verhindert werden. Die Buchse kann zur Sicherstellung des Längstransportes selbst neben der zentralen Bohrung für die Achse eine oder mehrere exzentrisch angebrachte Bohrungen mit Gewinden für eine oder mehrere Schraubspindeln tragen, welche über -Getriebe mit der Schalterachse derart gekuppelt sind, daß die Buse genau. der Steigung der mit den Kontakten besetzten Wendelfläche entsprechend längs der Achse fortbewegt wird. Bei einer derartigen Ausbildung des Längs.transporte:s kann der Schaltarm so ausgebildet sein, daß er nur einseitig über die Kontakte schleift. Einflacher und zweckmäßiger ist es je@doch#, den Kontaktarm mit zwei Federn auszurüsten, die von oben und von unten her längs der Wendelfläche über die in diesem Fall beiderseits dieser Fläche angeordneten Kontail-rte gleiten: Bei -einer solchen Kontaktarmausbildung ist eine besondere Einrichtung für den Längstransport überflüssig, ;da die Wendelfläche selbst als Führung für den Kontaktarm dient. Um dabei zu vermeiden, daß -durch einseitigen Längsdruck die Buchse in ihrem Weibergleiten längs der Achse gehemmt wird, hat es sich als zweckmäßig erwiesen-, zur Auslastung der gleitenden Buchse den, Kontaktträger mehrarmig auszubilden, wobei die Arme gleichmäßig auf den Umfang zu verteilen sind; d,.:h. d@aß bei Anwendung von zwei Armen der zweite Schaltarm gegenüber dem ersten um i8o° ,versetzt ist. Dieser Schaltarm kann dann entweder auf ziner zusammenhängenden Gleitbahn, die als Stromzuführung dienen kann, oder ebenso wie der erste Schaltarm über einzelne Kontakte gleiten. Diese zweite Gleit- oder Kontaktbahn ist räumlich zwischen den Windungen der ersten K onta@ktbahn angeordnet -entsprechend den Windungen einer zweigängigen Schraube. Man erhält dementsprechend entweder einen einpoligen oder einen zweipoligen Um- bzw. Stufenschalter.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus der nachfalgen:den Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungebeispieles zu entnehmen.
• Der Schalter, dessen Ansicht Fig. i zeigt, besteht im wesentlichen aus folgenden Teilen: Zwischeneiner Grunldplattei und einerDeckplatte2 erstrecken sich parallel zu der ,in. beiden Platten gelagerten Schzlterach.se 3 mehrere, vorzugsweise vier Säulen q., 5, 6 und 7, die als Träger für die Wendelflächen dienen und zu diesem Zweck mit schräg liegenden Einschnitten 8 versehen sind, deren Neigung oder Steigung der Wendelflächen entspricht. Da .als Ausführungsbeispiel ein doppelpoliger Schalter mit einem zweiarmigen Kontaktfedersatz gewählt wurde, sind hier auch zwei Wendelflächen 9 und io vorhanden, die in mehreren Windungen wie :eine mehrgängige Schraube die Achse umgeben. In der Fig. i ist der Übersichtlichkeit halber nur ein Teil dieser Wendelflächen eingezeichnet. Die Ausbildung dieser Wendelflächen und .ihre Befestigung ist besonders aus Fig.2 ersichtlich, (die eine Draufsicht auf eine solche Fläche und den Kontaktarm zeigt. Auf jeder Wendelfläche sind :in Abständen voneinander die Kontakte i i in Gestalt von Kontaktblechen angeordnet, die um :die ringförmige Wendel rechteckigen Querschnitts :so herumgelegt sind, daß sowohl auf der Ober- als auch auf der Unterseite der Wendel kontaktgebende Belegungen vorhanden sintd. Die äußeren Enden der Kontaktbleche sind in an sich :bekannter Weise als Lötfahnen 12 ausgebildet. Die Befestigung der Kontaktwendeln kann anstatt durch die mit Einschnitten versehenen Säulen auch durch auf durchgehendeSohraubbolzen aufgesteckte einzelne Distanzstücke erfolgen, deren Enden der Neigung der Wendeln entsprechend geformt sind. Die Kontaktgabe selbst erfolgt durch

  doppelarmige Bürsten 13 und 1,1, von denen die .eine

  über die Oberseite, die ati:dere über die Unterseite

  der Kontakte schleift. Beide Bürsten sind in irgen@d-

  -iner bekannten M':ise an einem Bürstenträger 13

  befestigt, der auf der Achse längs be@,,.-eglich an;,e-

  bracht ist. Gegen Verdrehung gegenüber der Achse

  ist die die Bürsten tragende Buchse, wie bereits

  oben erwähnt, durchcine Nut 16 gesichert, in die

  ein auf dar Achse befestigter K-Cil 17 eingreift.

  Die li:id:n @Ven.deln sind so angeordnet, daß

  jeweils gleich liez?fi#erte Kontakte der beiden Wen-

  deln einander gegeniiberstehen und gleichzeitig von

  den jsotitalttartn:ti licstricli.ii werden, d. ii. daß An-

  fan- und Ende der beiden Wendeln gegeneinander

  um iSo' versetzt sind. Die stufenweise Fort-

  sclialtung der Kontaktarme von Kontakt zu Kon-

  takt geschieht d nreIi den Bedienungsknopf IS mit

  Hilfe "in-,r Rastvorrichtung b:l;annter Art, die b_i-

  spielsweise aus einem federnden Rastarm i9 b°-

  steh t, der fest auf der Achse 3 befestigt ist und an

  seinen Enden Isugeln 20 trägt, die in auf der Deck-

  platte angebrachte und der Kontaktteilung ent-

  sprechende Löcher 2i :einspringen. Es ist aller auch

  jede beliebige andere Rastvorrichtung anwendbar.

  Da beim Überlaufen der Vielzahl der Kontakte

  die Schulterachse mehrere Umdrehungen vcllführt,

  kann die bei den bekannten Schaltern übliche

  Skalenform zur Anzeige der jeweiligen Stellung

  nicht verwendet werden. Andererseits inadit -erad-

  die Vielzahl .der Stufen eine deutliche Anzeige der

  Schalterstellung unbedingt erforderlich. Diese Auf-

  gabe wird hei dem Schalter gemäß der Erfindung

  dadurch gelöst, daß, wie Fig. 3 zeigt, auf einer mit

  der Schalterachse umlaufenden Scheibe 22 Zahlen

  spiralig aufgeschrieben sind. Für jede Kontakt-

  stellung ist ein,- Zahl vorges-lien, die mit 142r Kon-

  tal;tteilutig entsprechenden Abständen. neben-

  einander auf der Spirale aufgezeichnet sind. Die

  Anzahl der Spiralwindungen :entspricht -dabei der

  Anzahl der Windungen der Kontaktwendeln. Die

  Ablesungd'er Einstellung erfolgt durch ein Fenster

  2.1 in einem Schieber 23, welcher die übrigen radial

  untereinander stehenden Zahlen abdeckt. Der

  Schieber selbst ist einerseits in einem Ausschnitt 28

  einer die Schalterdeckplatte mit der Skalenscheibe

  umgebenden Abdecll:appe ?7 gelagert und anderer-

  seits mittels eitles Langloches 29 auf die Achse auf-

  gesteckt. Die radiale Bewegung des Schiebers senk-

  r ec 'lit zur Achse bei deren -Verdrehung t' wird da-

  Jurch bewirkt, daß ein an dem Schieber befestigter

  Stift 2#3 in eine in die Skalenscheibe eingravierte

  spiralige Nut 26 eingreift. Die Abdeckkappe -2; ist

  ebenfalls mit ein-ein Fenster versehen, das die Breite

  einer Kontaktteilung und eine Länge besitzt, die

  ,der Anzahl der jeweils radial untereinanderstehen-

  den Zahlen entspricht. Auf diese Weise wird immer

  nur die der jev.-eiligen Schalterstellung ent-

  sprechende Zahl angezeigt.

  Die Erfindung ist jedoch keineswegs auf den nur

  als Ausführungsbeispiel zu betrachtenden zWei-

  polien Schalter besdiränkt, vielmehr kann der

  Aufbau der Kontaktwendeln und Schaltarme die

  versclii:edensten.'11.@@-atirllnvtn erfalireii. So Eililien

  z. B. die beiden Schaltanne elektrisch voneinander isoliert sein und auf diese Weise ein Schalter geschaffen werden, der auf jeder Stufe das gleichzeiti-- Schalten zweier voneinander unabhängiger Stromkreise g°stattet. In diesem Fall kann die eine Seite der Wendelfläche als zusammenhängende Gleitschiene ausgebildet sein, die als Strom-Z a' lÜhrtin- für die diese u1-1,4 die zweite, c mit Einzell;oniakten vers:eliene Seite der Wendel überstr@iclienrlen Kontaktfedern des Sch-altarines dient. Weiterhin können auch die jeweils auf der Ober- und Unterseite derZVen:d-elfläclie srlil.eifeiiiden Federn des Kontaktarmes elektrisch g,egeneiiiati.dtr isoliert S°in, ebenso auch die atif Ober- und Unterseite der V@'endelfläche angeordneten Kontakte. Auf diese `-'eise kann ebenfalls ein gleichzeitiges Schalten voneinander unabhängiger Stronil;reise erzielt werd,:ii. Durch Kombination der verschiedenen, vorstehend nannten Ausbildungsmöglichkeiten kann. sogar die Zahl der gleichzeitig unabliäti-igen voneinander zu schaltenden Stromkreise noch erhöht werden.
• Bei verschiedenen vorsteltciid erwähnten Ausbildungsmögl:ichkeiten kann die Stromzuführung zu den Kontaktarmen nicht über eine Gleitbahn und einen Arm des ILo.ntal;tträgers selbst erfolgen, sondern .der Strom muß unmittelbar den Kontaktarmen zugeführt werden. Hierbei treten infolge der mehrfachen Umdrehtuigen, die :die Schalterachse bei dein Fortschalten von der .lnfangs- bis zur Endstellung ausführt gewisse konstruktive Schwierigkeiten auf, die durch eine Aufteilung der Stromzuführungsfedern in zwei in verschiedenen Ebenen federnd wi.rlcende Zuführungen behoben werden hönneti, beispielsweise derart, daß an der Schaltergrundplatte eine Spiralfeder nach Art einer Uhrfeder angeordnet ist, mit mit ihrem äußeren Ende am Schaltergehäuse, mit ihrem innern Ende an der Schalterachse isoliert befestigt ist, und @die an dein gleichen inneren Ende mit einer oder mehreren längs der Achse verlaufenden und in der Achsrichtung de:linbaren Federn beliebiger Ausbildung verbunden ist, deren andere End,°_n an den Isontaktarmen elektrisch leitend befestigt sind.
• Schließlich kann der Schalter zur Erhöhung der gleichzeitig zu sc11altenden Stromkreise mit mehreren in verschiednen Ebenen angeordneten Schaltarmsätzen ausgerüstet sein, deren Arme entweder auf der gleichen fortlauivnden 1Z'endelfläclie oder auf Teilstücken der unterbrochenen Wendelfläche gleiten.

Claims (14)

1. PATEN TA NS PRÜC11 E: i. Stufenschalter mit großer Kontaktzahl, insbesondere für Geräte der Fernineldetechnik, bei dem die einzelnen Kontakte in gleichem Ab- stand um eine Schaltachse angeordnet sind, da- durcIi gekennzeic@hn et, daß die Kontakte auf einer N,\'endelfläclie angebracht sind, die in meh- reren Windlungen die Schaltachse umgibt, und daß die Kontaktgabe mittels eines auf der Schaltac=hse l;üigs beweglich angeordneten Sdhaltarmes erfolgt, der bei Drehung der Schaltachse mitgenommen wind!
2. 2. Stufenschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktarmträger zur Sicherstellung seiner axialen Verschiebung neben ider zentralen Bohrung für die Achse eirne oder mehrere exzentrisch angebrachte Bohrungen mit Gewinden für eine oder mehrere Schraubspindeln aufweist, die über Getriebe mit der Schalterachse derart gekuppelt sind, daß der Kontaktarmträger genau der Steigung der mit den Kontakten besetzten Wendelfläche entsprechend sich längs der Achse fortbewegt.
3. 3. Stufenschalter nach Anspruch i, daadurch gekennzeichnet, daß die axiale Bewegurig des Kontaktarmträgers zw:an'gläufi:g mit der Fortbeweggung :des Kontaktarmes längs der Wendelfläche erfolgt,. indem der Kontaktarara aus zwei Fedtern aufgebaut ist, die jeweils auf der Ober-und :der Unterseite der beiderseits mit Kontaktbelegungen. versehenen Wendelfläche schleifen.
4. 4. Stufenschalter nach Anspruch i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung eines einseitigen Längsdruckes. der Schaltarm idoppelarmig ausgebildet ist, und daß der gegenüber dem ersten Kontaktarm um 18o° versetzte zweite Kontaktarm entweder auf einer zusammenhänggen@den Gleitbahn (einpoliger Schalter) oder auf einer zweiten, der ersten Wendelfläche gleichartigen Wendelfläche (zweipoliger Schalter) gleitet.
5. 5. Stufenschalter nach Anspruch i, 3 und 4, dadurch. gekennzeichnet, daß die Gleitbann. bzw. zweite Wendelfläche räumlich zwischen den Windungen der ersten Wendelfläche entsprechend Aden Windungen einer mehrgängigen Schraube angeordnet ist.
6. 6. Stufenschalter nach Anspruch i und 3 bis 5, dadurch. ;gekennzeichnet, daß die beiden Schaltarme elektrisch gegeneinander isoliert sind, so daß auf jeder Stufe zwei voneinander unabhängige Stromkreise geschaltet werden können.
7. 7. Stufenschalter nach Anspruch 6, dadurch :gelcennzei:chnet, daß die- eine Seite rder Wendelfläche eine zusammenhängende Gleitschiene aufweist, die als Stromzuführung für die gleichzeitig diese und die zweite, mit Einzelkontakten versehene Seite der Wendel überstreichenden Kontaktfedern :des Schaltarmes: dient. B.
8. Stufenschalter nach Anspruch i und- 3 bis 5, (dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils auf der Ober- und auf der Unterseite der Wendelfläche schleifenden Federn des Kontaktarmes elektrisch gegeneinander isoliert sind und daß die auf Ober- und Unterseite der Wendelfläche angeordneten Kontakte ebenfalls voneinander unabhängig sind. g.
9. Stufenseh:alter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Träger für die Wendelflächen mehrere, Insbesondere vier Säulen (4 bis 7) vorgesehen sind, die gleichzeitig als Abstandsglieder zwischen Deck- und Grundplatte des Schalters dienen und schräg liegende Einschnitte (8) aufweisen, deren NTei:gun:g der Steigung der Wendelflächen entspricht und in welche die Wendelflächen eingesetzt sind. io.
10. Stufenschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung der Wenidelflächen und die Festlegung ihres gegenseitiäen Abstandes mittels .auf durchgehende Schraubbolzen zufgesteckter Distanzstücke erfolgt, :deren Enden der Neigung :der Wendeln entsprechend geformt sind. i1.
11. Stufenschalter nach Anspruch i mit einer Anzeigevorrichtung für die jeweilige Schalterstellung, dadurch gekennzeichnet, daß die den .einzelnen Stellungen zugeordneten Zahlen in, der Kontalztteil,ung entsprechenden Abständen spiralig nebeneinander rauf einer mit der Schalterachse sich idrehenden Scheibe (22) aufgezeichnet sind und daß mit Hilfe eines mit einem Fenster (24) versehenen Schiebers (23) und eines weiteren Fensters in einer Abdeckkappe (27) jeweils. nur die der jeweiligen Schalterstellung entsprechende Zahl sichtbar gemacht ist.
12. 12. Stufenschalter nach Anspruch i i, dadurch gekennzeichnet, ;daß dem Schieber, der eineroeits in der Abdeckkappe gelagert und andererseits mittels eines Langloches auf die Achse lose aufgesteckt ist, beim Drehen der Schalterachse eine radiale Bewegung mittels, eines Stiftes (25) erf"a!hrt, der in. eine in die Skalenscheibe (22) eingravierte spiralige Nut (26) eingreift.
13. 13. Stufenschalter nach Anspruch i bis 12, gekennzeichnet durch mehrere in verschiedenen Ebenen auf der gemeinsamen Schalterachse angeordnete Schaltarmsätze.
14. 14. Stufenschalter nach Anspruch i bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzuführung zu den Kontaktarrnsätzen über zwei in verschiedenen Ebenen federnd wirkende und miteinander verbundene Zuführungen erfolgt.