EP0005217A1

EP0005217A1 - Dreh- und/oder Schiebeschalter für Ein- und Mehrlagenschaltkarten

Info

Publication number: EP0005217A1
Application number: EP79101193A
Authority: EP
Inventors: Manfred Dipl.-Ing. Koslar
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-04-22
Filing date: 1979-04-19
Publication date: 1979-11-14

Abstract

Dreh- und/oder Schiebeschalter für Ein- und Mehriagenkarten (15, 101) mit zumindest einer auf einer Kontaktbahn abrollenden, in Schaltstellungen des Schalters als Kontaktbrücke zur Verbindung von wenigstens zwei quer zur Richtung der Kontaktbahn nebeneinander angeordneten flächenhaften Kontakten (102) vorgesehenen, federnd gegen die Kontaktbahnen gedrückten Kontaktwalze (10, 16, 103) die als Wälzkontakt derart ausgebildet ist, dass sie auf den Kontaktflächen der Schaltkarte (15, 101) federnd unter Bildung eines flächenhaften Kontakts (17, 125) im federnden Wälzprinzip abrollt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Dreh- und/oder Schiebeschalter für Ein- und Mehrlagenkarten mit zumindest einer auf einer Kontaktbahn abrollenden, in Schaltstellungen des Schalters als Kontaktbrücke zur Verbindung von wenigstens zwei quer zur Richtung der Kontaktbahn nebeneinander angeordneten flächenhaften Kontakten vorgesehenen, federnd gegen die Kontaktbahnen gedrückten Kontaktwalze.
Es sind Schalter für Ein- und Mehrlagenschaltkarten mit Kontaktelementen in an Rastschiebern befindlichen Schaltbügeln bekannt, bei denen die Kontaktflächen aufeinandergedrückt werden, was oft mit blattfederähnlichen Zungen oder Nocken erreicht wird.
Diese Schalter nehmen viel Raum ein und erfordern bei Mehrebenenfunktionen in einer Schaltstellung einen voluminösen Aufbau. Zugleich ergibt sich bei ihnen als weiterer Nachteil durch die gleitende Kontaktaufnahme und eine punktförmige oder linienförmige Verbindung bei den ballig oder flächig ausgebildeten Kontaktflächen ein bedeutender Abrieb und damit eine relativ geringe Lebensdauer.
Es war daher die Aufgabe, einen Schalter für Ein- und Mehrlagenschaltkarten zu schaffen, der diese Nachteile vermeidet. Es sollte also ein Schalter geschaffen werden, der minimalsten Raum einnimmt und dessen Kontaktflächen infolge kleiner Reibungskräfte eine hohe Lebensdauer besitzen. Dabei sollte ein solcher Schalter einerseits absolut schaltungssicher und andererseits in einfacher Modulbauweise kostengünstig auch in der Massenfertigung sein. Auch eine leichte Variierbarkeit sollte berücksichtigt werden. Entsprechend den technischen Anforderungen müssen nach gleichem Prinzip und gleicher Bauweise Schalter verschiedenster Auslegung möglich sein, Auch sollten gleichermaßen Schiebeschalter als auch entsprechende Drehschalter herstellbar sein.
Aus der DE-OS 24 37 637 ist ein Schiebeschalter mit zumindest einer auf einer Kontaktbahn abrollenden, in Schaltstellungen des Schalters als Kontaktbrücke zur Verbindung von wenigstens zwei, quer zur Richtung der Kontaktbahnen nebeneinander angeordneten flächenhaften Kontakten und einer federnd gegen die Kontaktbahnen gedrückten Kontaktwalze bekannt.
Bei diesem bekannten Schalter, der als Starkstromumschaltgerät vorgesehen ist und dessen Abmessungen daher relativ groß sind, bestehen die Schaltwalzen aus Kupfer. Bei Verwendung eines solchen entsprechend verkleinerten Schalters z.B. zur wahlweisen Verbindung von nach Art einer gedruckten Schaltung auf einer Iso-lierstoffplatte angeordneten Kontaktflächen, die längs einer Kontaktbahn einem erwünschten Schaltprogramm entsprechend verteilt angeordnet sind, kann es aber zu Störungen bei der Kontaktgabe durch die Schaltwalze kommen, insbesondere wenn mehrere solcher Walzen nebeneinander auf einer gemeinsamen Achse drehbar angeordnet sind, da die Kontaktwalze infolge ihrer Starrheit auf einem geringfügig erhöhten Kontaktflächenabschnitt aufliegt und daher nicht zugleich eine etwas niedriger liegende Kontaktfläche berühren kann. Auch kann es bei Verwendung eines solchen entsprechend miniaturisierten Schalters zu Kontaktunterbrechungen kommen, wenn der Schalter Stö-8en oder Vibrationen ausgesetzt ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Schalter der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß dieser insbesondere zur wahlweisen Verbindung von leiterbahnartigen, relativ dicht nebeneinander liegenden Kontaktflächen, die auf einer Isolierstoffplatte angeordnet sind, geeignet ist und dabei hohe Verschleißfestigkeit und große Betriebssicherheit, insbesondere Kontaktsicherheit aufweist.
Zur Lösung dieser Aufgabie ist der Schalter der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktwalze als Wälzkontakt derart ausgebildet ist, daß sie auf den Kontaktflächen der Schaltkarte federnd unter Bildung eines flächenhaften Kontaktes im federnden Wälzprinzip abrollen.
Es wurde gefunden, daß ein den gestellten hohen Anforderungen genügender Schalter geschaffen werden kann, wenn für jede Schaltkartenebene die Rastschieber nach innen gleitschienenprofilförmig und mit Rastnocken und mit Schaltbügelführungen für die Schaltbügel ausgebildet sind, wobei die U-förmig ausgebildeten Schaltbügel mit am offenen Ende seitlich nach außen angesetzten Achsstummeln begrenzt beweglich in Ausnehmungen der Schaltbügelführungen eingerastet sind, und an den Innenseiten der Schenkel der Schaltbügel zylindrische Ausnehmungen mit einer Führungsnut für jeweils einen Satz der auf einer gestaffelten Achse angeordneten Kontaktelemente vorgesehen sind, die aus auf je einen Distanzstößel aufgesetzten Wälzkontakten, vorzugsweise Wälzfedern oder Wälzrohren, bestehen, wobei die Distanzstößel so ausgebildet sind, daß sie auf ihrer Vorderseite einen Aufsteckansatz, seitlich eine Führungsnase zum Einrasten in die Führungsnut in den Schaltbügelschenkel, und an ihrer Rückseite eine Ausnehmung zur Aufnahme des Aufsteckansatzes des nächsten Distanzstößels besitzen, und die Kontaktelemente in den Schenkeln des Schaltbügels so angeordnet sind, daß zwischen ihnen der Schaltkartenführungsschlitz gebildet wird.
AuBrdem ist es vorteilhaft, wenn die Schaltbügel um eine Schalterachse drehbar angeordnet sind, was die Anwendung der Erfindung auch auf Drehschalter bedeutet. Schließlich ist es noch erfinderisch, daß der Schalter mehrlagig und die Schaltbügel kammförmig ausgebildet sind. Es können so ohne weiteres bis zu zwanzig Schaltkartenebenen zusammengefügt werden.
Erfindungsgemäß ergibt sich die weitere, bevorzugte Lösung der Aufgabe dadurch, daß bei dem Schalter die Kontaktwalze wenigstens im Bereich ihrer äußeren Zylinderfläche zumindest abschnittsweise aus einem unter Aufrechterhaltung seiner elastischen Zusammendrückbarkeit durch Zusatz von leitfähigen Partikeln (Metallstaub) leitend gemachten Gummi oder Kunststoff besteht.
Auf diese Weise erhält man vorteilhaft eine elastisch nachgiebige Schaltwalze, die toleranzbedingte kleinere Unebenheiten im Verlauf der Kontaktbahn ausgleichen kann und die bei der Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen zwei benachbarten Kontaktflächen diesen Kontaktflächen nicht linien- oder punktförmig anliegt, wie dies bei einer starren Walze der Fall wäre. sondern flächenhafte Kontaktübergangsstellen bildet, wobei insbesondere durch die Haftreibung zwischen der gummielastischen Schicht der Kontaktwalze und der Kontaktbahn bei Vibrationen keine seitlichen Versetzungen der Kontaktwalze auftreten können und die Walze auch nicht in unerwünschter Weise von einer Kontaktfläche der Kontaktbahn abheben kann.
Darüber hinaus läßt sich die Kontaktwalze, infolge ihrer Vibrationsfestigkeit auch sehr schnell bewegen (Hochgeschwindigkeitsschalter), ohne daß es zu unerwünschten Kontaktunterbrechungen kommen kann. Die Kontaktwalze führt auf den Kontaktflächen der Kontaktbahn auch keine Schleifbewegungen aus, wie die Schleifkontakte üblicher Kontaktbrücken, sondern eine Walkbewegung, so daß trotz guter Kontaktreinigung kein die Lebensdauer des Schalters verkürzender Verschleiß befürchtet werden muß. Es können selbstverständlich auch mehrere Kontaktwalzen neben- oder hintereinander oder auch auf stockwerkartig übereinander vorgesehenen Leiterplattenstreifen unter Verbindung ihrer Achsen zugleich bewegbar vorgesehen sein, wobei die Breite der einzelnen Kontaktwalzen verschieden groß gewählt werden kann.
Die Kontaktwalzen eines solchen Schalters können z.B. vorteilhaft durch Aufspritzen einer gummielastischen Leitschicht auf ein aus Poly-Tetrafluoräthylen bestehendes Rohr und nachfolgendes Abtrennen der Walzen in der gewünschten Breite von dem Rohr hergestellt werden. Auf einer Schalterachse können die Kontaktwalzen unter Zwischenfügen von aus Poly-Tetrafluoräthylen bestehenden Scheibchen im erwünschten Abstand gestapelt werden, so daß sich ein Schalter entsprechend den jeweiligen Gegebenheiten baukastenartig aus relativ wenigen Teilen unkompliziert zusammensetzen läßt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kontaktwalze einen aus Poly-Tetrafluoräthylen oder einem anderen Isolierstoff bestehenden inneren Walzenkörper aufweist, der mittels einer konzentrischen Bohrung auf eine starre Achse aufgehoben ist und daß die Gummi- oder Kunststoffschicht unter Ausnutzung ihrer elastischen Dehnbarkeit als Leitring auf den inneren Walzenkörper aufgespannt ist.
Durch diese Ausbildung der Kontaktwalze wird einerseits die aus elastischem Gummi bestehende Leitschicht der Walze gegenüber der Schalterachse isoliert und andererseits durch die Verwendung von Poly-Tetrafluoräthylen für den inneren Walzenkörper eine besonders reibungsarme Lagerung der Kontaktwalze auf der Achse gewährleistet, wobei die Elastizität der Gummischicht zur einfachen Befestigung dieser Schicht auf dem inneren Walzenkörper vorteilhaft ausgenutzt wird.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, daß auf einer Achse mehrere Kontaktwalzen nebeneinander angeordnet sind und daß-die Kontakte auf einer Isolierstoffplatte nach Art einer gedruckten Schaltung fixierte leitende Oberflächenbereiche sind, daß die Isolierstoffplatte beidseitig mit Kontakten versehen ist, daß auf beiden Seiten der Isolierstoffplatte zumindest je eine mit Kontaktwalzen bestückte Schalterachse vorgesehen ist und daß die Kontaktwalzen durch die beiden Achsen gegeneinander verspannende Federmittel gegen die Isolierstoffplatte gedrückt sind.
Vorteilhaft ist es durch diese Ausbildung des Schalters möglich, relativ umfangreiche Schaltprogramme zu verwirklichen, wobei es beispielsweise gleichgültig ist, ob die jeweils mit mehreren Kontaktwalzen bestückten Schalterachsen bewegt werden oder die mit den flächenhaften Kontakten auf ihren beiden großen Oberflächen versehene Isolierstoffplatte zwischen den Kontaktwalzen hindurch bewegt wird. Bei dieser Anordnung der Kontaktwalzen, also beidseitig einer z.B. streifenförmigen Isolierstoffplatte, ergibt sich auch der Vorteil, daß der Schalter infolge der Elastizität der Walzen und der Federmittel gegenüber Dickenschwankungen der Isolierstoffplatte unempfindlich ist.
Ferner kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, daß jede der beiden Achsen jeweils endseitig in zur Isolierstoffplatte gerichteten und zu dieser hin offenen Schlit-. zen jeweils eines rahmenartigen, zumindest zur Isolierstoffplatte hin offenen Kontaktwalzengehäuses gelagert ist und daß die Kontaktwalzengehäuse durch wenigstens einen quer zur Richtung der Kontaktbahn die beiden Gehäuse und einen zwischen diesen befindlichen, in Richtung der Kontaktbahn sich erstreckenden Isolierstoffplattenstreifen gemeinsam umschlingenden, federelastisch dehnbaren Haltering, der die beiden Kontaktwalzengehäuse gemeinsam umschlingt, und dabei diese mit den in ihnen angeordneten Kontaktwalzen gegen die Isolierstoffplatte und damit die beiden Kontaktbahnen drückt.
Schließlich kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, daß zwei zueinander parallel angeordnete Halteringe vorgesehen sind und daß die Kontaktwalzengehäuse in der Nähe ihrer quer zur Richtung der Kontaktbahn verlaufenden Stirnseiten mit Führungsrillen zur Aufnahme der Ringe versehen sind, daß die Kontaktwalzengehäuse mit den rechtwinkelig zur Kontaktbahn gerichteten Stirnseiten zwischen Führungswände eines in einer ortsfesten Gleitbahn verschiebbaren Betätigungskörpers eingefügt sind, daß die Kontaktwalzengehäuse-Stirnseiten mit in Ausnehmungen der Führungswände eingreifenden Ansätzen versehen sind und daß die Ansätze und die Ausnehmungen derart aufeinander abgestimmt sind, daß jedes Kontaktwalzengehäuse im wesentlichen lediglich eine rechtwinklig zur Isolierstoffplatte gerichtete Bewegung relativ zu den Führungswänden des Betätigungskörpers ausführen kann.
Auf diese Weise'wird für die raumsparend miteinander verbundenen<Kontaktwalzengehäuse vorteilhaft eine Führung gebildet, die es den Kontaktwalzengehäusen ermöglicht, sich rechtwinklig zur Isolierstoffplatte und damit zu den auf dieser vorgesehenen Kontaktbahnen elastisch Dickenschwankungen der Isolierstoffplatte und Unebenheiten der Kontaktbahn anzupassen, während die Kontaktwalzengehäuse quer zum Verlauf der Kontaktbahn exakt geführt werden und daher eine genau reproduzierbare Zuordnung zwischen einer Schaltstellung und einer bestimmten Position des Betätigungskörpers gewährleistet ist.
Ausführungsbeispiele des Dreh- und/oder Schiebeschalters nach der Erfindung werden nachstehend anhand von 11 Figuren näher erläutert, ohne daß dadurch die Erfindung eine Einschränkung erfährt.
Es zeigen

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Schalter in Draufsicht;
Fig. 2 in Quersicht;
Fig. 3 als beispielshaftes Detail in Draufsicht die Anwendung der Erfindung auch auf Drehschalter;
Fig. 4.als Detail im Querschnitt eine Kontaktbildung zwischen einer Schaltkarte und einem Kontaktelement, nämlich einer auf einem Distanzstößel drehbaren Wälzfeder;
Fig. 5 in Seitenansicht einen teilweise aufgeschnittenen Schaltbügel sowie Kontaktelemente, wie Wälzfedern und Wälzrohr, vor dem Aufbringen auf einen Distanzstößel sowie Schaltbügel und Distanzstößel in allen Einzelheiten. Die Zusammenfügung der einzelnen Elemente zu einer gestaffelten Achse ist hieraus besonders instruktiv erkennbar;
Fig. 6 in Seitenansicht, ein Kontaktwalzengehäuse im Schnitt mit zugehöriger Schalterachse und einem geschnitten dargestellten inneren Walzenkörper sowie einen zugehörigen Leitgummiring, ebenfalls im Schnitt;
Fig. 7 mit Blickrichtung parallel zu den Schalterachsen zwei auf beiden Seiten einer Isolierstoffplatte vorgesehene Kontaktwalzengehäuse, die unter Dehnung der diese Gehäuse gegen die Isolierstoffplatte drückenden beiden Halteringe von der Isolierstoffplatte abgehoben dargestellt sind;
Fig. 8 in einer Ansicht von oben ein Kontaktwalzengehäuse und den zur Bewegung des Kontaktwalzengehäuses vorgesehenen Betätigungskörper, wobei die beiden Teile voneinander gelöst dargestellt sind;
Fig. 9 eine Ansicht des Schalters in Richtung des Kontaktbahnverlaufs mit zwei auf beiden Seiten eines Isolierstoffplattenstreifens angeordneten Kontaktwalzengehäusen und dem zugehörigen Betätigungskörper, der ebenso wie in Fig. 8 von den Kontaktwalzengehäusen gelöst dargestellt ist;
Fig. 10 und 11 eine schematische Darstellung der Wirkungsweise der Kontaktwalze.

In den Figuren 1 bis 5 bedeuten

1 die nach innen gleitschienenprofilförmigen Rastschieber,
2 die innen am Rastschieber 1 angebrachten, mit Ausnehmungen für die Achsstummel 6 der Schaltbügel 5 versehenen Schaltbügelführungen,
3 die innen am Rastschieber 1 angebrachten Rastnocken,
4 einen an der Außenseite des Rastschiebers 1 befindlichen Schaltknopf,
5 die in die Schaltbügelführungen 2 des Rastschiebers 1 eingerasteten U-förmigen Schaltbügel,
6 die beidseitig nach außen an den offenen Enden der Schaltbügel 5 angesetzten Achsstummel zum Einrasten in die Schaltbügelführungen 2 der Rastschieber 1,
7 den Führungsschlitz im Schaltbügel 5 zur Aufnahme einer Schaltkarte 15,
8 die zylindrischen Ausnehmungen an der Innenseite der Schenkel der Schaltbügel 5 zur Aufnahme der Kontaktelemente,
9 die der Ausnehmung 8 im Schaltbügel 5 aufgesetzte Führungsnut zur Positionierung der Kontaktelemente,
10 eine Wälzfeder der Kontaktelemente,
11 einen Distanzstößel,
12 den vorderen Aufsteckansatz eines Distanzstößels 11, 13 die seitliche Führungsnase eines Distanzstößels 11 zum Einrasten in die Führungsnut 9 des Schaltbügels 5,
14 die rückseitige Ausnehmung eines Distanzstößels 11 zur Aufnahme des nachfolgenden Aufsteckansatzes 12 des nächsten Distanzstößels 11, wobei jeder Distanzstößel 11 eine isolierte Wälzfeder 10 drehbar trägt,
15 eine Schaltkarte,
16 ein dünnwandiges Wälzrohr, das gegebenenfalls anstelle einer Wälzfeder 10 gleichfalls als Kontaktelement verwendet werden kann,
17 stellt einen flächenhaften Kontakt zwischen der auf der Schaltkarte 15 befindlichen Leitungsbahn und der sich darüber durch Druck abwälzenden Kontaktwalze 10 dar.

In den Figuren 6 bis 11 haben die Bezugszeichen folgende Bedeutung:

101 Isolierstoffplatte (Schaltkarte)
102 Kontaktfläche
103 Kontaktwalze
104 Schalterachse
105 innerer Walzenkörper
106 Walzenkörper-Bohrung
107 Leitring
108 Randwulst
109 Kontaktwalzengehäuse
110 Schlitz im Kontaktwalzengehäuse
111 Kontaktwalzengehäuse-Innenraum
112 Spiralfeder
113 Kontaktwalzengehäuse-Stirnseite
114 Führungsrille für Spiralfeder
115 Betätigungskörper
116 Längsschlitz
117 Gehäusewand
118 Führungswand
119 Trennschlitz
120 Ausnehmung
121 Ansatz
122 federnde Rastarme
123 Nasen
124 Rollrichtung
125 flächenhafter Kontakt

AUs den Figuren 1 bis 5 ist erkennbar, daß die Rastschieber 1 nach innen gleitschienenförmig ausgebildet sind. Sie haben an der Außenseite den Schaltknopf 4, während an der Innenseite die Schaltbügelführungen 2 und daneben die Rastnocken 3 jeweils paarweise korrespondierend angeordnet sind. Die Schaltbügelführungen 2 besitzen runde Ausnehmungen, zwischen die die seitlichen Achsstummel 6 der die Kontaktelemente enthaltenden Schaltbügel 5 eingeführt werden, und zwar mit einem geringen Abstand von der Innenseite der Rastschieber 1, so daß der Schaltbügel 5 ganz begrenzt bewegungsfähig bleibt. Dadurch ist es dem Schaltbügel 5 erlaubt, in einem gewissen Bereich einer beliebigen Winkelstellung einer Schaltkarte 15 zu folgen. Außerdem wird so erreicht, daß der Kontaktdruck auf die Kontaktflächen der Schaltkarte 15 unabhängig von den geometrischen Toleranzen beim Einbau der Schaltelemente wird. Der Kontaktdruck verteilt sich durch die begrenzte Beweglichkeit der Schaltbügel 5 gleichmäßig über die ganze Oberfläche der Schaltkarte 15. Wie ersichtlich, ist der in den Schaltbügelführungen 2 angebrachte Schaltbügel 5 U-förmig und bildet also zum Rastschieber 1 hin einen Führungsschlitz 7, der zur Aufnahme der Schaltkarten dient. In diesem Führungsschlitz 7 befinden sich an den Schenkelseiten der Schaltbügel 5 die Kontaktelemente in beidseitigen zylinddschen Ausnehmungen 8, denen noch je eine FUhrungsnut 9 zur Positionierung der Kontaktelemente aufgesetzt ist.
Der U-förmige Schaltbügel 5 ist also an seinem offenen Ende mit seinen seitlichen Achsstummeln 6 begrenzt beweglich in den Schaltbügelführungen 2 des Rastschiebers 1 angebracht und weist in seiner Innenseite die Kontaktelemente im Führungsschlitz 7 für die Schaltkarte 15 auf. Diese Kontaktelemente müssen natürlich vor der Anbringung des Schaltbügels 5 in seine bewegungsbegrenzte Lagerung in die Schaltbügelschenkel eingeführt werden, da sie danach beidseitig abgeschlossen begrenzt sind.
Die Kontaktelemente als solche bestehen vorzugsweise aus drehbar gelagerten Wälzfedern 10. Man kann aber auch gegebenenfalls auf dünne, elastische Rohre 16 ausweichen. Entscheidend für diese voneinander isolierten Kontaktelemente ist sowohl rotierende Beweglichkeit als auch eine gewisse Elastizität. Es hat sich als günstig erwiesen, die Wälzfedsr-Elemente aus Spiralfedern zu gestalten, um so eine voneinander unabhängige Mehrpunkt-Berührung der potentialführenden Teile zu erreichen, wodurch die Schaltsicherheit erhöht wird. Der Kontaktdruck wird durch die geringfügige Verformung der Wälzfedern 10 in radialer Richtung erzeugt. Sind Schaltbügel 5 und Schaltkarte 15 zweiseitig ausgebildet, so ist auch der Kontaktdruck für die oberen und unteren Elemente gleich, da die Schaltkarte 15 gleichsam schwebend zwischen den Schenkeln der Schaltbügel 5 aufgehängt ist. Der Kontaktdruck wird ausschließlich durch die Differenz der Schaltkartendicke und dem Freiraum zwischen den Wälzfedern 10 des oberen und unteren Teiles und dem sich daraus ergebenden Wälzfederweg bestimmt. Da bei korrekter Konstruktion die Wälzteile auf den Kontaktelementen abrollen können, ist der Verschleiß der Kontaktoberflächen relativ gering, und außerdem erfolgt die Kontaktierung statisch in verschiedenen Positionen, so daß nicht wie bisher immer nur ein und derselbe Punkt den Kontaktübergangswiderstand bestimmt, sondern es ergeben sich erfindungsgemäß immer neue Kontaktpunkte an denpberflächen der Wälzfedern 10.
Erfindungswesentlich ist deshalb ganz besonders die Anordnung von je einer Wälzfeder 10 auf je einem Distanzstößel 11, und dann die Aneinanderreihung derartiger Wälzfeder-Distanzstößel-Einheiten zu beliebig viele derartige Einheiten enthaltenden Kombinationen, Dazu besitzen die Distanzstößel 11 vorn einen Aufsteckansatz 1 und hinten eine rückseitige Ausnehmung 14. Es paßt jeweile der Aufsteckansatz 12 eines Distanzstößels 11 in die rückwärtige Ausnehmung 14 des vorhergehenden Distanzstößels 11, Um den Mittelteil des Distanzstößels 11 ist isoliert und bei Erhaltung ihrer Rotierfähigkeit eine Wälzfeder 10 angeordnet, außerdem besitzt jeder Distanzstößel 11 einen dickeren zylindrischen Teil, der präzise in die zylindrischen Ausnehmungen 8 an der Innenseite der Schenkel der Schaltbügel 5 hineinpaßt, wobei eine entsprechende Positionierung auch noch durch . die dem Distanzstößel 11 aufgesetzte Führungsnase 13 und ihre Einführung in die Führungsnut 9 im Schenkel des Schaltbügels 5 gewährleistet ist. Für den ersten Distanzstößel 11 befindet sich natürlich eine Einrastausnehmung für ihren Aufsteckansatz 12 im gebogenen Teil des Schalthügels 5, während das letzte Kontaktelement entsprechend arretiert wird.
Die Betätigung des montierten Schalters erfolgt dann in bekannter Weise.
Wie vcrstehend ausgeführt, können erfindungsgemäße Schalter sowohl Schiebeschalter als auch gegebenenfalls Drehschalter sein. Die Schaltkarte 15 kann sowohl einseitig als auch zweiseitig - oben und unten - kontaktiert werden. Die U-förmige Ausbildung der Schaltbügel 5 gestattet das. Ohne daß sich in der Anordnung in den Schaltbügelschenkeln etwas ändert, wird ein Schaltbügel 5 für Mehrlagenschaltkarten entsprechend kammförmig ausgebildet sein müssen. Eine entsprechende Ausbildung der Rastschieber 1 ergibt sich in einem solchen Falle von selbst. Der erfindungsgemäße Schalter hat einen minimalen Raumbedarf und besitzt in seiner Kontaktgestaltung infolge minimaler Reibungskräfte eine maximale Funktionsdauer. Da die Kontaktelemente aus einer aus Modulelementen, nämlich aus einzelnen Distanzstößeln 11 gebildeten gestaffelten Achse bestehen, ist jede beliebige Kombination von Kontaktanordnungen und die Gesamtherstellung als'kostengünstiges Massenteil möglich. Die Montage des Schalters selbst erfordert dabei weder Nieten, Bördeln oder Schrauben.
Im einzelnen ist den Figuren 6 bis 11 zu entnehmen, daß bei dem Schalter zur Verbindung von auf einer Isolierstoffplatte 101 nach Art einer gedruckten Schaltung fixierte Kontaktflächen 102 Kontaktwalzen 103 vorgesehen sind. Die Kontaktwalzen 103 sind auf einer Schalterachse 104; die z.B. aus Stahl besteht, drehbar gelagert und sind aus einem inneren Walzenkörper 105, der aus Poly-Tetrafluoräthylen besteht und eine Bohrung 106 zur Aufnahme der Schalterachse 104 aufweist, und einem Leitring 107, der aus einem Silikongummi-Silberstaub-Gemisch besteht und unter Ausnutzung seiner elastischen Dehnbarkeit auf den inneren Walzenkörper 105 aufgespannt ist, zusammengesetzt. Der innere Walzenkörper 105 ist nach Art einer Garnrolle mit Randwülsten 108 versehen, die verhindern, daß der Leitring 107 vom inneren Walzenkörper 105 abgleiten kann und daß bei dicht nebeneinander auf der Schalterachse 104 angeordneten Kontaktwalzen 103 benachbarte Leitringe 107 einander untr Herstellung eines unerwünschten elektrischen Kontaktes berühren können.
Die Mantelfläche des Leitrings 107 ist so bemessen, daß zumindest eine der Kontaktwalzen 103 des Schalters in einer Schaltposition des Schalters zwei Kontaktflächen 102, die quer zum Verlauf der Kontaktbahn nebeneinander auf der Isolierstoffplatte 101 angeordnet sind, gleichzeitig berühren. Der infolge seiner Materialwahl zugleich elastisch dehn- und zusammendrückbare Leitring 107 bildet daher eine Schalter-Kontaktbrücke, die beim Abrollen auf der Kontaktbahn inbestimmten Positionen eine leitende Verbindung zwischen wenigstens zwei Kontaktflächen 102 der Kontaktbahnen herstellt. Dabei kann durch entsprechende Abstände zwischen den Rontaktflächen 102 in Richtung der Kontaktbahn ein sogenanntes unterbrechendes Schalten realisiert werden. Im ersten Falle be-. rührt eine Kontaktwalze beim Übergang von einer Kontaktfläche zur nächsten in Verlauirichtung der Kontaktbahn von Kontaktflächen unbedeckte Oberflächenbereiche der Isolierstoffplatte 101, während im zweiten Fall die Kontaktwalze in jeder Position eine Kontaktfläche 102 der Kontaktbahn berührt.
Die mit Kontaktwalzen bestückten Schalterachsen 104 sind in Kontaktwalzengehäusen 109 gelagert. Jedes Kontaktwalzengehäuse 109 besteht im wesentlichen aus einem rechteckfarmigen Rahmen, der an seinen Schmalseiten je einen zur Isolierstoffplatte 101 hin gerichteten und zu dieser hin offenen Schlitz 110 aufweist. In die beiden miteinander fluchtenden Schlitze 110 eines Kontaktwalzengehäuses 109 wird die Schalterachse 104 mit ihren beiden Enden eingedrückt. Beim Eindrücken der Achsenenden müssen durch korrespondierende Vorsprünge gebildete Verengungen innerhalb der Schlitze 110 überwunden werden, so daß die Achse nicht mehr herausfallen kann. Wenn die Achse 104 im Kontaktwalzengehäuse 109 befestigt ist, dann befinden sich die auf der Achse sitzenden Kontaktwalzen innerhalb des von dem rahmenförmigen Kontaktwalzengehäuse 109 umschlossenen Raumes 111. Durch Aufschieben von inneren Walzenkörpern 105, die nicht mit einem Leitring 107 versehen sind, können dabei die Kontaktwalzen 103 genau in ihrer vorgesehenen Position auf der Achse 104 gehalten werden.
Wie insbesondere aus Fig. 7 zu ersehen ist, werden zwei auf den voneinander abgewandten Seiten der Isolierstoffplatte 101 vorgesehene Kontaktwalzengehäuse 109 durch zwei ringförmig geschlossene Spiralfedern 112, die quer zur Verlaufsrichtung der Kontaktbahn jeweils in der Nähe der Stirnseiten 113 und parallel zu diesen sowohl die beiden Kontaktwalzengehäuse 109 als auch einen zwischen diesen befindlichen Isolierstoffplattenstreifen 101 umschlingen und dabei durch den Stirnseiten 113 nahe Führungsrillen 114 der Kontaktwalzengehäuse 109 gehalten werden, gegen die Isolierstoffplatte 101 und damit gegen die auf dieser vorgesehene Kontaktbahn bzw. Kontaktbahnen gedrückt gehalten. Zur Bewegung der Kontaktaktwalzengehäuse entlang der Kontaktbahn ist ein Betätigungskörper 115 vorgesehen. Der Betätigungskörper 115 (Fig. 8 und 9) ist in einem Längsschlitz 116, der z.B. in eine Gehäusewand 117 eingearbeitet ist, verschiebbar gelagert und weist zwei quer zur Kontaktbahn gerichtete Führungswände 118 auf. Der Abstand der Führungswände 118 des Betätigungskörpers 115 voneinander ist so bemessen, daß die Stirnseiten 113 des Kontaktwalzengehäuses 109 genau zwischen die einander zugewandten Oberflächen der Führungswände 118 passen. Die Führungswände 118 des Betätigungskörpers sind parallel zur Isolierstoffplatte 101 durch einen Trennschlitz 119 unterbrochen, der zur Aufnahme der Isolierstoffplatte 101 vorgesehen ist. Eine jede der durch den Trennschlitz 119 gebildeten Hälften der Führungswände 118 des Betätigungskörpers 115 ist mit einer zur Isolierstoffplatte 101 hin offenen Ausnehmung 120 versehen, die auf im Querschnitt ungefähr quadratische Ansätze 121 der Kontaktwalzengehäuse 109 abgestimmt sind. Die Ansätze 121 stehen von den Stirnseiten 113 auf beiden Seiten des Kontaktwalzengehäuses 109 rechtwinklig ab und werden, wobei die Hälften der Führungswände 118^*eingerastet.Hierbei berühren die Führungswände 118 des Betätigungskörpers 115 die Ansätze 121 lediglich an den rechtwinkelig zur Isolierstoffplatte 101 gerichteten Seiten der Ansätze 121. Auf diese Weise können die Kontaktwalzengehäuse 109 ihre Position rechtwinkelig zur Isolierstoffplatte 101 unabhängig von dem Betätigungskörper 155 einnehmen, während die-Position der Kontaktwalzengehäuse 109 in Richtung der Kontaktbahn durch die Position des Betätigungskörpers 115 bestimmt wird und der Betätigungskörper 115 mit Hilfe seiner Führungswände 118 die Kontaktwalzengehäuse 109 stets genau im rechten Winkel zum Verlauf der Kontaktbahn ausgerichtet hält.
Zur Festlegung der gewünschten Schaltstellungen des Schalters sind beispielsweise am Betätigungskörper 115 federnde Rastarme 122 vorgesehen, die keilförmige Nasen 123 aufweisen. Die Nasen 123 greifen in den Schaltstellungen des Schalters in Vertiefungen ein, die in ein hier nichtdargestelltes Gehäuse eingearbeitet sind.
In den Figuren 10 und 11 ist die Wirkungsweise der Kontaktwalze 103, bestehend aus dem Walzenkörper 105 und auseinander federn, in die Ausnehmgen 120 der FUhrungswände 118 dem Leitring 107, gezeigt. Der Leitring 107 stellt eine elektrische Verbindung zwischen den Kontaktflächen 102 einer gedruckten Schaltung quer zur Rollrichtung 124 her. Der Leitring 107 (siehe Fig.11) ist durch den Anpreßdruck elastisch deformiert und bildet auf diese Weise flächenhafte Kontakte 125 mit den Kontaktflächen 102 der Leiterplatte 101.
Die Kontaktbahnen brauchen nicht geradlinig auf einer Ebene zu verlaufen, sie können auch auf der Innen- und/ oder Außenoberfläche eines Zylinderkörpers oder kreisförmig auf einer Ebene angeordnet sein, so daß es sich dann um einen Drehschalter handelt.

Claims

1. Dreh- und/oder Schiebeschalter für Ein- und Mehrlagenkarten mit zumindest einer auf einer Kontaktbahn abrollenden, in Schaltstellungen des Schalters als Kontaktbrücke zur Verbindung von wenigstens zwei quer zur Richtung der Kontaktbahn nebeneinander angeordneten flächenhaften Kontakten vorgesehenen, federnd gegen die Kontaktbahnen gedrückten Kontaktwalze, dadurch gekennzeichnet , daß die Kontaktwalze (10, 16,103) als Wälzkontakt derart ausgebildet ist, daß sie auf den Kontaktflächen der Schaltkarte (15,101) federnd unter Bildung eines flächenhaften Kontakts (17,125) im federnden Wälzprinzip abrollen.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Schaltkartenebene die Rastschieber (1) nach innen gleitschienenprofilförmig und mit Rastnocken (3) und Schaltbügelführungen (2) für die Schaltbügel (5) ausgebildet sind, wobei die U-förmig ausgebildeten Schaltbügel (5) mit am offenen Ende seitlich nach außen angesetzten Achsstummeln (6) begrenzt beweglich in Ausnehmungen der Schaltbügelführungen (2) eingerastet sind, und an den Innenseiten der Schenkel der Schaltbügel (5) zylindrische Ausnehmungen (8) mit einer Führungsnut (9) für jeweils einen Sat₂ der auf einer gestaffelten Achse angeordneten Kontaktelemente vorgesehen sind, die aus auf je einem Distanzstößel (11) aufgesetzten Wälzkontakten, vorzugsveise Wälzfedern (10) oder Wälzrohren (16) bestehen, wobei die Distanzstößel (11) so ausgebildet sind, daß sie auf ihrer Vorderseite einen Aufsteckansatz (12),seitlich eine FUhrungsnase (13) zum Einrasten in die Führungsnut (9), und an ihrer Rückseite eine Ausnehmung (14) zur Aufnahme des Aufsteckansatzes (12) des nächsten Distanzstößels (11) besitzen, und die Kontaktelemente in den Schenkeln des Schaltbügels(5) so angeordnet sind, daß zwischen ihnen der Schaltkartenführungsschlitz (7) gebildet wird.

3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Schaltbügel (5) um eine Schalterachse drehbar angeordnet sind.

4. Schalter nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Schalter mehrlagig und die Schaltbügel (5) kammförmig ausgebildet sind.

5. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Kontaktwalze (103) wenigstens im Bereich ihrer äußeren Zylinderfläche zumindest abschnittweise aus einem unter Aufrechterhaltung seiner elastischen Zusammendrückbarkeit durch Zusatz von leitfähigen Partikeln (Metallstaub) leitend gemachten Gummi oder Kunststoff besteht.

6. Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Kontaktwalze (103) einen aus Poly-Tetrafluoräthylenkörper (105) aufweist, der mittels einer konzentrischen Bohrung (106) auf eine starre Achse .(104) aufgeschoben ist und daß die Gummi- oder Kunststoffschicht unter Ausnutzung ihrer elastischen Dehnbarkeit als Leitring (107) auf den inneren Walzenkörper (105) aufgespannt ist.

7. Schalter nach den Ansprüchen 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß auf einer Achse (104) mehrere Kontaktwalzen (103) nebeneinander angeordnet sind und daß die Kontakte (102) auf einer Isolierstoffplatte (101) nach Art einer gedruckten Schaltung fixierte leitende Oberflächenbereiche sind.

8. Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Isolierstoffplatte (101) beidseitig mit Kontakten (102) versehen ist, daß auf beiden Seiten der Isolierstoffplatte (101) zumindest je eine mit Kontaktwalzen (103) bestückte Schalterachse (104) vorgesehen ist und daß die Kontaktwalzen (103) durch die beide Achsen (104) gegeneinander verspannende Federmittel (112) gegen die Isolierstoffplatte (101) gedrückt sind.

9. Schalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Achsen jeweils endseitig in zur Isolierstoffplatte (101) gerichteten und zu dieser hin offenen Schlitzen (110) jeweils einen rahmenartigen, zumindest zur Isolierstoffplatte (101) hin offenen Kontaktwalzengehäuses (109) durch wenigstens einen quer zur Richtung der Kontaktbahn die beiden Gehäuse (109) und einen zwischen diesen befindlichen, in Richtung der Kontaktbahn sich erstreckenden Isolierstoffplattenstreifen (101) gemeinsam umschlingenden, federelastisch dehnbaren Haltering (112) gegen die Isolierstoffplatte (101) gedrückt sind.

.10. Schalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß zwei zueinander parallel angeordnete Halteringe (112) vorgesehen sind und daß die Kontaktwalzengehäuse (109) in der Nähe ihrer quer zur Richtung der Kontaktbahn verlaufenden Stirnseiten (103) mit Führungsrillen (114) zur Aufnahme der Ringe (112) versehen sind.

11. Schalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Kontaktwalzengehäuse (109) mit den rechtwinkelig zur Kontaktbahn gerichteten Stirnseiten (113) zwischen Führungswände (118) eines in einer ortsfesten Gleitbahn (16) verschiebbaren Betätigungskörpers (115) eingefügt sind.

12. Schalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Kontaktwalzengehäuse-Stirnseiten (113) mit in Ausnehmungen (120) der Führungswände (118) eingreifenden Ansätzen (121) versehen sind.

13. Schalter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die-Ansätze (21) und die Ausnehmungen (120) derart aufeinander abgestimmt sind, daß jedes Kontaktwalzengehäuse (109) im wesentlichen lediglich eine rechtwinkelig zur Isolierstoffplatte (101) gerichtete Bewegung relativ zu den Führungswänden (118) des Betätigungskörpers (115) ausführen kann.