EP0005217A1 - Rotating and/or sliding switch for one and multilayer cards - Google Patents
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- EP0005217A1 EP0005217A1 EP79101193A EP79101193A EP0005217A1 EP 0005217 A1 EP0005217 A1 EP 0005217A1 EP 79101193 A EP79101193 A EP 79101193A EP 79101193 A EP79101193 A EP 79101193A EP 0005217 A1 EP0005217 A1 EP 0005217A1
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- H01H15/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for actuation in opposite directions, e.g. slide switch
- H01H15/02—Details
- H01H15/06—Movable parts; Contacts mounted thereon
Definitions
- the invention relates to a rotary and / or slide switch for single and multi-layer cards with at least one rolling on a contact track, provided in switch positions of the switch as a contact bridge for connecting at least two surface contacts arranged transversely to the direction of the contact track, resiliently pressed against the contact tracks Contact roller.
- Switches for single-layer and multi-layer circuit cards with contact elements in switching brackets located on latching slides are known, in which the contact surfaces are pressed together, which is often achieved with tongues or cams similar to leaf springs.
- a switch should therefore be created that takes up minimal space and whose contact surfaces have a long service life due to low frictional forces.
- Such a switch should, on the one hand, be absolutely reliable and, on the other hand, be inexpensive in mass production in a simple modular design. A slight variability should also be taken into account.
- switches of various designs must be possible according to the same principle and the same design. Slide switches and corresponding rotary switches should also be able to be produced.
- the switching drums are made of copper.
- a correspondingly reduced switch for example for the optional connection of a printed circuit on an iso- Lierstoffplatte arranged contact surfaces, which are arranged along a contact path according to a desired switching program, but there may be malfunctions in the contact by the shift drum, especially if several such rollers are rotatably arranged side by side on a common axis, because the contact roller due to its rigidity rests on a slightly raised contact surface section and therefore cannot at the same time touch a somewhat lower contact surface.
- contact interruptions can also occur if the switch is exposed to disturbances or vibrations.
- the switch of the type specified at the outset is characterized according to the invention in that the contact roller is designed as a rolling contact in such a way that it rolls resiliently on the contact surfaces of the circuit card to form a flat contact in the resilient rolling principle.
- the switching brackets are arranged so as to be rotatable about a switch axis, which means that the invention is also applied to rotary switches.
- the switch is multi-layer and the switching bracket is comb-shaped. In this way, up to twenty circuit card levels can be easily combined.
- the further, preferred solution to the object results from the fact that in the switch the contact roller, at least in sections, at least in the area of its outer cylinder surface, while maintaining its elastic compressibility by adding conductive particles (metal dust) made of rubber or plastic.
- an elastically flexible shift drum is advantageously obtained, which can compensate for minor unevenness in the course of the contact path due to tolerances, and which does not line up or contact these contact surfaces in the course of establishing an electrical connection between two adjacent contact surfaces, as is the case with a rigid roller would. but forms two-dimensional contact transition points, in particular due to the static friction between the rubber-elastic layer of the contact roller and the contact track in the event of vibrations, no lateral displacements of the contact roller can occur and the roller cannot lift off from a contact surface of the contact track in an undesirable manner.
- the contact roller can also be moved very quickly (high-speed switch) without undesired contact interruptions.
- the contact roller does not perform any grinding movements on the contact surfaces of the contact track, like the sliding contacts of conventional contact bridges, but a flexing movement, so that despite good contact cleaning, there is no fear of wear shortening the life of the switch.
- the contact rollers of such a switch can e.g. advantageously be produced by spraying a rubber-elastic conductive layer onto a tube consisting of poly-tetrafluoroethylene and then separating the rollers in the desired width from the tube.
- the contact rollers can be stacked at a desired distance on a switch axis with the interposition of disks made of poly-tetrafluoroethylene, so that a switch can be assembled in a modular manner from relatively few parts according to the respective circumstances.
- the contact roller has an inner roller body made of poly-tetrafluoroethylene or another insulating material, which is lifted onto a rigid axis by means of a concentric bore, and that the rubber or plastic layer utilizes its elastic extensibility as a guide ring is clamped on the inner roller body.
- This design of the contact roller on the one hand insulates the conductive layer of the roller from elastic rubber from the switch axis and on the other hand ensures a particularly low-friction mounting of the contact roller on the axis by using poly-tetrafluoroethylene for the inner roller body, with the elasticity of the rubber layer making it easy Attachment of this layer on the inner roller body is advantageously used.
- a plurality of contact rollers are arranged next to one another on an axis and that the contacts are fixed surface areas on an insulating plate in the manner of a printed circuit, that the insulating plate is provided on both sides with contacts, that at least on both sides of the insulating plate One switch axis equipped with contact rollers is provided and that the contact rollers are pressed against the insulating material plate by the spring means bracing against each other.
- This configuration of the switch advantageously makes it possible to implement relatively extensive switching programs, it being irrelevant, for example, whether the switch axes, each equipped with a plurality of contact rollers, are moved or whether the insulating material plate provided with the flat contacts on its two large surfaces moves between the contact rollers becomes.
- the contact rollers i.e. a e.g. strip-shaped insulating plate
- the switch is insensitive to fluctuations in thickness of the insulating plate due to the elasticity of the rollers and the spring means.
- each of the two axes has ends in each case directed towards the insulating plate and open towards it.
- each of a frame-like, at least to the insulating plate open contact roller housing is mounted and that the contact roller housing by at least one transverse to the direction of the contact path, the two Ge housing and a located between them, extending in the direction of the contact strip of insulating plate strips together, resiliently stretchable retaining ring, which wraps around the two contact roller housings together, and presses them with the contact rollers arranged in them against the insulating plate and thus the two contact tracks.
- a guide is advantageously formed for the space-savingly connected contact roller housings, which enables the contact roller housings to elastically fluctuate in thickness of the insulating material plate and unevenly at right angles to the insulating material plate and thus to the contact paths provided on it units of the contact track, while the contact roller housings are guided exactly across the course of the contact track and therefore an exactly reproducible assignment between a switching position and a certain position of the actuating body is ensured.
- the locking slide 1 are formed in the form of a slide rail. They have the switch button 4 on the outside, while the switch bracket guides 2 and next to them on the inside the locking cams 3 are each arranged in pairs corresponding.
- the switching bracket guides 2 have round recesses, between which the side stub axles 6 of the switching bracket 5 containing the contact elements are inserted, with a small distance from the inside of the locking slide 1, so that the switching bracket 5 remains very limited movement. This allows the switching bracket 5 to follow any angular position of a switching card 15 in a certain range. It is also achieved that the contact pressure on the contact surfaces of the circuit card 15 is independent of the geometric tolerances when installing the switching elements.
- the contact pressure is distributed evenly over the entire surface of the switching card 15 due to the limited mobility of the switching bracket 5.
- the switching bracket 5 attached in the switching bracket guides 2 is U-shaped and thus forms a guide slot 7 towards the locking slide 1, which is used to receive the Circuit cards.
- the contact elements are located in cylindrical recesses 8 on both sides, each of which has a guide groove 9 for positioning the contact elements.
- the U-shaped switching bracket 5 is thus mounted at its open end with its side stub axles 6 to a limited extent in the switching bracket guides 2 of the locking slide 1 and has on its inside the contact elements in the guide slot 7 for the switching card 15. These contact elements must, of course, be inserted into the movement-limited mounting in the switching bracket legs before the switching bracket 5 is attached, since they are then delimited on both sides.
- the contact elements as such preferably consist of rotatably mounted roller springs 10. However, it is also possible, if appropriate, to switch to thin, elastic tubes 16. Both rotating mobility and a certain elasticity are decisive for these mutually isolated contact elements. It has proven to be advantageous to design the rolling spring elements from spiral springs in order to achieve independent multi-point contact of the live parts, which increases the switching reliability.
- the contact pressure is generated by the slight deformation of the roller springs 10 in the radial direction. If the switching bracket 5 and the switching card 15 are double-sided, the contact pressure for the upper and lower elements is also the same, since the switching card 15 is suspended from the legs of the switching bracket 5 as it were.
- the contact pressure is determined exclusively by the difference in the circuit board thickness and the free space between the roller springs 10 of the upper and lower part and the resulting roller spring travel. Since the rolling parts can roll on the contact elements if the design is correct, the wear on the contact surfaces is relatively low, and in addition the contacting takes place statically in different positions, so that not only one and the same point determines the contact resistance, as before, but results according to the invention Always new contact points on the surfaces of the roller springs 10.
- Essential to the invention is therefore particularly the arrangement of one roller spring 10 on each of a spacer 11, and then the sequence of such roller spring spacer units to any number Combinations containing such units, for this purpose the spacer plungers 11 have a push-on extension 1 at the front and a rear recess 14 at the rear.
- the respective push-on extension 12 of a spacer plunger 11 fits into the rear recess 14 of the preceding spacer plunger 11.
- the middle part of the spacer plunger 11 is insulated and at To maintain their rotatability, a roller spring 10 is arranged, in addition, each spacing plunger 11 has a thicker cylindrical part which fits precisely into the cylindrical recesses 8 on the inside of the legs of the switching bracket 5, with a corresponding positioning also by.
- the mounted switch is then actuated in a known manner.
- switches according to the invention can be both slide switches and optionally rotary switches.
- the circuit card 15 can be contacted both on one side and on both sides - above and below.
- the U-shaped design of the switching bracket 5 allows this. Without anything changing in the arrangement in the switching bracket legs, a switching bracket 5 for multi-layer circuit cards will have to be designed in a comb-like manner. A corresponding design of the locking slide 1 results automatically in such a case.
- the switch according to the invention takes up a minimum of space and has a maximum service life in terms of its contact design due to minimal frictional forces. Since the contact elements consist of a staggered axis formed from module elements, namely from individual spacing plungers 11, any combination of contact arrangements and the overall production are possible as an inexpensive mass part.
- the assembly of the switch itself does not require riveting, flanging or screwing.
- contact rollers 103 are provided in the switch for connecting contact surfaces 102 fixed on an insulating material plate 101 in the manner of a printed circuit.
- the contact rollers 103 are on a switch axis 104; e.g. consists of steel, rotatably mounted and are made of an inner roller body 105, which consists of poly-tetrafluoroethylene and has a bore 106 for receiving the switch axis 104, and a guide ring 107, which consists of a silicone rubber-silver dust mixture and uses its elastic Stretchability is stretched on the inner roller body 105, assembled.
- the inner roller body 105 is provided in the manner of a spool of thread with edge beads 108, which prevent the guide ring 107 from sliding off the inner roller body 105 and that when the contact rollers 103 are arranged closely next to one another on the switch axis 104, adjacent guide rings 107 touch one another while producing an undesired electrical contact can.
- the outer surface of the guide ring 107 is dimensioned such that at least one of the contact rollers 103 of the switch in a switch position of the switch touch two contact surfaces 102, which are arranged next to one another on the insulating plate 101 transversely to the course of the contact path.
- the guide ring 107 which is elastically expandable and compressible at the same time as a result of its choice of material, therefore forms a switch contact bridge which, when rolled on the contact track in certain positions, establishes a conductive connection between at least two contact surfaces 102 of the contact tracks. So-called intermittent switching can be realized by appropriate distances between the contact surfaces 102 in the direction of the contact path. In the first case be. agitates a contact roller during the transition from one contact surface to the next in the direction of the contact path of uncovered surface areas of the insulating plate 101, while in the second case the contact roller contacts a contact surface 102 of the contact path in any position.
- the switch axes 104 equipped with contact rollers are mounted in contact roller housings 109.
- Each contact roller housing 109 consists essentially of a rectangular frame which has on its narrow sides a slot 110 which is directed towards the insulating material plate 101 and is open towards it.
- the switch axis 104 is pressed with its two ends into the two aligned slots 110 of a contact roller housing 109. When the axis ends are pressed in, constrictions formed by corresponding projections must be overcome within the slots 110, so that the axis can no longer fall out. If the Axis 104 is fastened in the contact roller housing 109, then the contact rollers seated on the axis are located within the space 111 enclosed by the frame-shaped contact roller housing 109. By pushing on inner roller bodies 105, which are not provided with a guide ring 107, the contact rollers 103 can be precise are held in their intended position on axis 104.
- two contact roller housings 109 provided on the sides of the insulating material plate 101 facing away from each other are formed by two annularly closed spiral springs 112, which are transverse to the direction of the contact path, in each case near the end faces 113 and parallel to these both Wrap around the contact roller housing 109 and an insulating material plate strip 101 located between them, and are held by the end faces 113 near guide grooves 114 of the contact roller housing 109, pressed against the insulating material plate 101 and thus against the contact track or contact tracks provided thereon.
- An actuating body 115 is provided for moving the contact roller housing along the contact path.
- the actuating body 115 (FIGS.
- a longitudinal slot 116 which is incorporated, for example, into a housing wall 117, and has two guide walls 118 directed transversely to the contact track.
- the distance of the guide walls 118 of the actuating body 115 from one another is dimensioned such that the end faces 113 of the contact roller housing 109 fit exactly between the mutually facing surfaces of the guide walls 118.
- the guide walls 118 of the actuating body are parallel to the insulating material plate 101 interrupted by a separating slot 119, which is provided for receiving the insulating material plate 101.
- Each of the halves of the guide walls 118 of the actuating body 115 formed by the separating slot 119 is provided with a recess 120 which is open towards the insulating material plate 101 and which is matched to approaches 121 of the contact roller housing 109 which are approximately square in cross section.
- the lugs 121 protrude at right angles from the end faces 113 on both sides of the contact roller housing 109 and are snapped into place, with the halves of the guide walls 118 *.
- the guide walls 118 of the actuating body 115 only touch the lugs 121 on the sides of the lugs oriented at right angles to the insulating material plate 101 121.
- the contact roller housing 109 can assume its position perpendicular to the insulating plate 101 independently of the actuating body 155, while the position of the contact roller housing 109 in the direction of the contact path is determined by the position of the actuating body 115 and the actuating body 115 with the aid of its guide walls 118 keeps the contact roller housing 109 aligned exactly at right angles to the course of the contact path.
- resilient latching arms 122 are provided on the actuating body 115, which have wedge-shaped lugs 123.
- the lugs 123 engage in the switch positions of the switch in depressions which are incorporated in a housing, not shown here.
- the mode of operation of the contact roller 103 is in the recesses 120 of the guide walls 118 the guide ring 107.
- the guide ring 107 establishes an electrical connection between the contact surfaces 102 of a printed circuit transverse to the rolling direction 124.
- the guide ring 107 (see FIG. 11) is elastically deformed by the contact pressure and in this way forms planar contacts 125 with the contact surfaces 102 of the printed circuit board 101.
- the contact tracks do not need to run in a straight line on one level, they can also be arranged on the inside and / or outside surface of a cylinder body or in a circle on a level, so that it is then a rotary switch.
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Abstract
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.The invention relates to a rotary and / or slide switch for single and multi-layer cards with at least one rolling on a contact track, provided in switch positions of the switch as a contact bridge for connecting at least two surface contacts arranged transversely to the direction of the contact track, resiliently pressed against the contact tracks Contact roller.
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.Switches for single-layer and multi-layer circuit cards with contact elements in switching brackets located on latching slides are known, in which the contact surfaces are pressed together, which is often achieved with tongues or cams similar to leaf springs.
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.These switches take up a lot of space and require a voluminous design for multi-level functions in one switch position. At the same time there is a further disadvantage for them due to the sliding contact and a punctiform or linear connection in the spherical or flat contact surfaces is significant abrasion and thus a relatively short life.
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.It was therefore the task of creating a switch for single-layer and multi-layer circuit cards which avoids these disadvantages. A switch should therefore be created that takes up minimal space and whose contact surfaces have a long service life due to low frictional forces. Such a switch should, on the one hand, be absolutely reliable and, on the other hand, be inexpensive in mass production in a simple modular design. A slight variability should also be taken into account. According to the technical requirements, switches of various designs must be possible according to the same principle and the same design. Slide switches and corresponding rotary switches should also be able to be produced.
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.From DE-OS 24 37 637 a slide switch with at least one rolling on a contact track, in switch positions of the switch as a contact bridge for connecting at least two surface contacts arranged transversely to the direction of the contact tracks and a resiliently pressed contact roller against the contact tracks is known.
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.In this known switch, which is provided as a power switch and whose dimensions are therefore relatively large, the switching drums are made of copper. When using such a correspondingly reduced switch, for example for the optional connection of a printed circuit on an iso- Lierstoffplatte arranged contact surfaces, which are arranged along a contact path according to a desired switching program, but there may be malfunctions in the contact by the shift drum, especially if several such rollers are rotatably arranged side by side on a common axis, because the contact roller due to its rigidity rests on a slightly raised contact surface section and therefore cannot at the same time touch a somewhat lower contact surface. When using such a correspondingly miniaturized switch, contact interruptions can also occur if the switch is exposed to disturbances or vibrations.
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.It is therefore an object of the present invention to develop a switch of the type mentioned at the outset such that it is particularly suitable for the optional connection of conductor track-like, relatively closely adjacent contact surfaces which are arranged on an insulating material plate, and in the process has high wear resistance and great operational reliability, in particular Has contact security.
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.To solve this problem, the switch of the type specified at the outset is characterized according to the invention in that the contact roller is designed as a rolling contact in such a way that it rolls resiliently on the contact surfaces of the circuit card to form a flat contact in the resilient rolling principle.
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.It has been found that a switch that meets the high requirements can be created if the latching slides for each circuit card level are inwardly slidable and with latching cams and are designed with switching bracket guides for the switching bracket, the U-shaped switching bracket with axially stub axially attached to the outside at the open end are snapped into recesses in the switching bracket guides, and on the inside of the legs of the switching bracket cylindrical recesses with a guide groove for each set the contact elements arranged on a staggered axis are provided, which consist of roller contacts, preferably roller springs or roller tubes, each placed on a spacer, the spacers being designed such that they have a push-on attachment on their front side and a guide tab on the side for snapping into the guide groove have the switch bracket leg, and on its rear side a recess for receiving the push-on extension of the next spacing plunger, and the contact elements are arranged in the legs of the switch bracket so that the circuit card guide slot is formed between them becomes.
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.It is also advantageous if the switching brackets are arranged so as to be rotatable about a switch axis, which means that the invention is also applied to rotary switches. Finally, it is still inventive that the switch is multi-layer and the switching bracket is comb-shaped. In this way, up to twenty circuit card levels can be easily combined.
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.According to the invention, the further, preferred solution to the object results from the fact that in the switch the contact roller, at least in sections, at least in the area of its outer cylinder surface, while maintaining its elastic compressibility by adding conductive particles (metal dust) made of rubber or plastic.
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.In this way, an elastically flexible shift drum is advantageously obtained, which can compensate for minor unevenness in the course of the contact path due to tolerances, and which does not line up or contact these contact surfaces in the course of establishing an electrical connection between two adjacent contact surfaces, as is the case with a rigid roller would. but forms two-dimensional contact transition points, in particular due to the static friction between the rubber-elastic layer of the contact roller and the contact track in the event of vibrations, no lateral displacements of the contact roller can occur and the roller cannot lift off from a contact surface of the contact track in an undesirable manner.
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.In addition, due to its vibration resistance, the contact roller can also be moved very quickly (high-speed switch) without undesired contact interruptions. The contact roller does not perform any grinding movements on the contact surfaces of the contact track, like the sliding contacts of conventional contact bridges, but a flexing movement, so that despite good contact cleaning, there is no fear of wear shortening the life of the switch. Of course, it is also possible to provide a plurality of contact rollers next to one another or one behind the other or also on printed circuit board strips which are provided one above the other by connecting their axes, the width of the individual contact rollers being able to be selected to be of different sizes.
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.The contact rollers of such a switch can e.g. advantageously be produced by spraying a rubber-elastic conductive layer onto a tube consisting of poly-tetrafluoroethylene and then separating the rollers in the desired width from the tube. The contact rollers can be stacked at a desired distance on a switch axis with the interposition of disks made of poly-tetrafluoroethylene, so that a switch can be assembled in a modular manner from relatively few parts according to the respective circumstances.
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.In a further embodiment of the invention it is provided that the contact roller has an inner roller body made of poly-tetrafluoroethylene or another insulating material, which is lifted onto a rigid axis by means of a concentric bore, and that the rubber or plastic layer utilizes its elastic extensibility as a guide ring is clamped on the inner roller body.
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.This design of the contact roller on the one hand insulates the conductive layer of the roller from elastic rubber from the switch axis and on the other hand ensures a particularly low-friction mounting of the contact roller on the axis by using poly-tetrafluoroethylene for the inner roller body, with the elasticity of the rubber layer making it easy Attachment of this layer on the inner roller body is advantageously used.
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.Further refinements of the invention provide that a plurality of contact rollers are arranged next to one another on an axis and that the contacts are fixed surface areas on an insulating plate in the manner of a printed circuit, that the insulating plate is provided on both sides with contacts, that at least on both sides of the insulating plate One switch axis equipped with contact rollers is provided and that the contact rollers are pressed against the insulating material plate by the spring means bracing against each other.
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.This configuration of the switch advantageously makes it possible to implement relatively extensive switching programs, it being irrelevant, for example, whether the switch axes, each equipped with a plurality of contact rollers, are moved or whether the insulating material plate provided with the flat contacts on its two large surfaces moves between the contact rollers becomes. With this arrangement of the contact rollers, i.e. a e.g. strip-shaped insulating plate, there is also the advantage that the switch is insensitive to fluctuations in thickness of the insulating plate due to the elasticity of the rollers and the spring means.
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.Furthermore, it can be provided in the context of the invention that each of the two axes has ends in each case directed towards the insulating plate and open towards it. zen each of a frame-like, at least to the insulating plate open contact roller housing is mounted and that the contact roller housing by at least one transverse to the direction of the contact path, the two Ge housing and a located between them, extending in the direction of the contact strip of insulating plate strips together, resiliently stretchable retaining ring, which wraps around the two contact roller housings together, and presses them with the contact rollers arranged in them against the insulating plate and thus the two contact tracks.
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.Finally, it can be provided in a further embodiment of the invention that two mutually parallel retaining rings are provided and that the contact roller housings are provided near their end faces transverse to the direction of the contact track with guide grooves for receiving the rings, that the contact roller housings with those perpendicular to the contact track directed end faces are inserted between guide walls of an actuating body displaceable in a fixed slideway, that the contact roller housing end faces are provided with projections engaging in recesses in the guide walls and that the projections and the recesses are coordinated with one another in such a way that each contact roller housing essentially only has a right angle to the insulating material plate can perform directed movement relative to the guide walls of the actuating body.
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.In this way, a guide is advantageously formed for the space-savingly connected contact roller housings, which enables the contact roller housings to elastically fluctuate in thickness of the insulating material plate and unevenly at right angles to the insulating material plate and thus to the contact paths provided on it units of the contact track, while the contact roller housings are guided exactly across the course of the contact track and therefore an exactly reproducible assignment between a switching position and a certain position of the actuating body is ensured.
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.Exemplary embodiments of the rotary and / or slide switch according to the invention are explained in more detail below with reference to 11 figures, without the invention thereby being restricted.
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.
- Figure 1 shows a switch according to the invention in plan view.
- Fig. 2 in a transverse view;
- 3 shows, as an exemplary detail in plan view, the application of the invention also to rotary switches;
- Fig. 4. As a detail in cross section, a contact formation between a circuit card and a contact element, namely a rolling spring rotatable on a spacer;
- Fig. 5 in side view of a partially cut-out switching bracket and contact elements, such as rolling springs and rolling tube, before application to a spacer and switching bracket and spacer in all details. The assembly of the individual elements into a staggered axis can be seen particularly instructively from this;
- Fig. 6 in side view, a contact roller housing in section with associated switch axis and an inner roller body shown in section and an associated guide rubber ring, also in section;
- 7, looking in the direction parallel to the switch axes, two contact roller housings provided on both sides of an insulating material plate, which are shown lifted from the insulating material plate by stretching the two retaining rings pressing these housing against the insulating material plate;
- 8 is a top view of a contact roller housing and the actuating body provided for moving the contact roller housing, the two parts being shown detached from one another;
- FIG. 9 is a view of the switch in the direction of the contact path with two contact roller housings arranged on both sides of an insulating material strip and the associated actuating body, which, like in FIG. 8, is shown detached from the contact roller housings;
- 10 and 11 is a schematic representation of the operation of the contact roller.
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 derSchaltbügel 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 8im 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 desSchaltbügels 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.
- 1 the inward slide rail-shaped locking slide,
- 2 the switch bracket guides attached to the inside of the locking slide 1 and provided with recesses for the
stub axles 6 of theswitch bracket 5, - 3 the locking cams attached to the inside of the locking slide 1,
- 4 a switch button located on the outside of the locking slide 1,
- 5 the U-shaped switching yokes which are engaged in the switching yoke guides 2 of the locking slide 1,
- 6 the stub axles attached on both sides to the outside at the open ends of the
switching bracket 5 for snapping into the switching bracket guides 2 of the locking slide 1, - 7 the guide slot in the
switching bracket 5 for receiving a switchingcard 15, - 8 the cylindrical recesses on the inside of the legs of the
switching bracket 5 for receiving the contact elements, - 9 the guide groove placed in the
recess 8 in theswitching bracket 5 for positioning the contact elements, - 10 a roller spring of the contact elements,
- 11 a distance tappet,
- 12 the front push-on extension of a
11, 13 the lateral guide lug of adistance plunger distance plunger 11 for snapping into theguide groove 9 of theswitching bracket 5, - 14 the rear recess of a
spacer plunger 11 for receiving the subsequent push-onattachment 12 of thenext spacer plunger 11, eachspacer plunger 11 rotatably carrying aninsulated rolling spring 10, - 15 a circuit card,
- 16 a thin-walled roller tube, which can optionally also be used as a contact element instead of a
roller spring 10, - 17 represents a two-dimensional contact between the conductor track located on the
circuit card 15 and thecontact roller 10 rolling over it by pressure.
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
- 101 insulating plate (circuit board)
- 102 contact surface
- 103 contact roller
- 104 switch axis
- 105 inner roller body
- 106 Roller body bore
- 107 guide ring
- 108 edge bead
- 109 contact roller housing
- 110 slot in the contact roller housing
- 111 Contact roller housing interior
- 112 coil spring
- 113 Contact roller housing end face
- 114 Guide groove for coil spring
- 115 actuators
- 116 longitudinal slot
- 117 housing wall
- 118 guide wall
- 119 separation slot
- 120 recess
- 121 approach
- 122 resilient locking arms
- 123 noses
- 124 roll direction
- 125 area contact
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.From Figures 1 to 5 it can be seen that the locking slide 1 are formed in the form of a slide rail. They have the
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.The
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.The contact elements as such preferably consist of rotatably mounted roller springs 10. However, it is also possible, if appropriate, to switch to thin,
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.Essential to the invention is therefore particularly the arrangement of one
Die Betätigung des montierten Schalters erfolgt dann in bekannter Weise.The mounted switch is then actuated in a known manner.
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.As explained above, switches according to the invention can be both slide switches and optionally rotary switches. The
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.It can be seen in detail from FIGS. 6 to 11 that
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.The outer surface of the
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.The switch axes 104 equipped with contact rollers are mounted in
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.As can be seen in particular from FIG. 7, two
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.To determine the desired switch positions of the switch, resilient latching
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.In FIGS. 10 and 11, the mode of operation of the
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.The contact tracks do not need to run in a straight line on one level, they can also be arranged on the inside and / or outside surface of a cylinder body or in a circle on a level, so that it is then a rotary switch.
Claims (13)
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2817744 | 1978-04-22 | ||
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Inventor name: KOSLAR, MANFRED, DIPL.-ING. |