EP0805466B1 - Schalter, insbesondere Betriebsarten-Schalter, bzw. Verfahren zum Zusammenbau eines derartigen Schalters - Google Patents

Schalter, insbesondere Betriebsarten-Schalter, bzw. Verfahren zum Zusammenbau eines derartigen Schalters Download PDF

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EP0805466B1
EP0805466B1 EP19970107027 EP97107027A EP0805466B1 EP 0805466 B1 EP0805466 B1 EP 0805466B1 EP 19970107027 EP19970107027 EP 19970107027 EP 97107027 A EP97107027 A EP 97107027A EP 0805466 B1 EP0805466 B1 EP 0805466B1
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switch
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Manfred Plankl
Michael Ulmer
Hans Lappat
Hans Seehuber
Ernst Huber
Ingo Bally
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    • H01H19/585Angularly-movable actuating part carrying contacts, e.g. drum switch having only axial contact pressure, e.g. disc switch, wafer switch provided with printed circuit contacts
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    • H01H11/0006Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches for converting electric switches
    • H01H2011/0043Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches for converting electric switches for modifying the number or type of operating positions, e.g. momentary and stable

Definitions

  • the invention relates to a switch, in particular Mode switch according to claim 1, or on a A method of assembling such a switch according to Claim 11.
  • the switch according to the invention allows for the control panel - apart from a possibly adaptable label -
  • the use of one for all switch variants universally applicable unit component; a specific one Adaptation to different switch variants with via the switch actuation path differently specific existing or distributed and to be backed up final settings is done by a specific only specific Fastening module to be fitted with the unit control panel preferably in axial plug-in technology, composable is.
  • the ever selected Mode is a specific coded by the switch electrical signal pattern generated and sent to an electronic Passed control or regulation; this is with the Switch actuation an electrical contact bridge grinder in corresponding angular positions coded on contact paths a coded contact disc distributed among themselves Contact grinding surfaces brought, so that depending on Position of the contact bridge grinder relative to the contact tracks the encoder contact disc specific signal pattern to a subsequent control circuit, e.g. in form of Microcontroller, to be passed.
  • a subsequent control circuit e.g. in form of Microcontroller
  • the switch can be for the use of switches be simplified with different switch variants, that according to one embodiment of the invention, a universal encoder contact disc is provided with each angular position the contact bridge grinder different contact track codes corresponding to all the different ones to be covered Switch variants; expediently, the all coded contact abrasive surfaces each over the Scope of universal coding contact disc non-linearly distributed, such that each of the switch positions of a Switch variant corresponding wiper positions linear can be distributed over the circumference.
  • FIGS. 1, 2 each show the top view of the operating front an oven control with one by turning in different Operating modes adjustable control panel 1 and above of the control panel 1 arranged displays for each set operating mode.
  • the control unit 1 according to FIG 1 has in addition to the neutral position four settings distributed over the circumference of operating modes BA1-BA4 and the operating unit 1 according to 2 shows in addition to a neutral position six on the Scope distributed settings of operating modes BA1-BA6.
  • FIG. 3 shows a perspective exploded view of a Mode switch with a mounted in a body 2 Rotary shaft 1.1, on the right, through an opening an arranged behind the front panel 5 protruding End in not shown here manner the control panel 1 according to FIG 1.2 positively fitted can be plugged.
  • On the main body 2 is at its left end - e.g. in an advantageous manner Way by means of axial Aufsteckzapfen 2.2 - a in FIG. 4, 4.5 fixing part 3 shown in more detail as a module, wherein the left rear end of the rotary shaft 1.1 in a corresponding positive entrainment of a in the fixing part 3 rotatably arranged Raststernes 3.1 protrudes.
  • the respective detent position of the latching star 3.1 and thus the fixation of the control unit 1 in one of the set operating modes is by means of a radial pressure of a Latching spring 3.3 pressed into the notches of the star latch 3.1 Locking cam 3.2 ensured.
  • the main body 2 has contact tongues 2.1 for the connection of a power line, the by a roll switch located below the contact tongues can be switched on or off.
  • the main body 2 including his mounted therein rotary shaft 1.1 of the switch as a universal component independent of different switch variants Usable as the consideration of different Switch variants only by changing the star latch 3.1 by attaching a correspondingly adapted fixing part 3 can be done.
  • FIG. 7 explains the coding program of FIG. 6 Universal encoder contact disk 4 with a maximum of twenty-two Angular positions of the contact bridge grinder 1.3.
  • Mean the capital letters of the table are each the individual Angular positions A-W of contact bridge grinder 1.3 and the lowercase letters a-e indicate the coded distribution the contact grinding surfaces or potential assignments and thus the signal patterns of each connected to the processor pins Contact paths.
  • the twenty-two different Encodings are over the entire circumference of the universal encoder contact disc 4 distributed non-linearly over 360 °, such that for here provided switch variants of two to eight operating modes, each one advantageous Achieve distribution of operating modes per switch variant leaves.
  • the decision which angular position then which function is to correspond to an operating mode is the to the Processor pins connected microcontroller via a Memory, in particular a non-volatile EEPROM communicated.
  • a Memory in particular a non-volatile EEPROM communicated.

Landscapes

  • Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)
  • Switches With Compound Operations (AREA)
  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
  • Mechanisms For Operating Contacts (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schalter, insbesondere Betriebsarten-Schalter gemäß Patentanspruch 1, bzw. auf ein Verfahren zum Zusammenbau eines derartigen Schalters gemäß Patentanspruch 11.
Mit derartigen Schaltern, wie z.B. in DE 28 06 713 A offenbart, werden insbesondere verschiedene Betriebsarten einer Backofensteuerung angewählt und Befehle einer elektronischen Steuer- bzw. Regelschaltung vorgegeben; die jeweilige von einem Bedienteil, insbesondere durch Drehen, eingestellte Einstellendlage wird durch ein Fixierteil, insbesondere nach Art eines Rastverschlusses, gesichert.
Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, den Aufwand zur Herstellung von Schaltern der vorgenannten Art, insbesondere in Form von Einbau-Drehschaltern, mit einem die unterschiedlichen Schalter-Einstellungen jeweils sichernden Fixierteil, insbesondere in Form eines mit der Schalterdrehung drehbaren Raststernes, vorzugsweise zum Einsatz für eine Fertigung mit verschiedenen Schaltervarianten mit pro gesamten Schalterbetätigungsweg jeweils unterschiedlicher Zahl und Verteilung von Schalter-Einstellungen, reduzieren zu können.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt durch einen Schalter gemäß Anspruch 1 bzw. ein Verfahren zum Zusammenbau des Schalters gemäß Anspruch 11. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der auf diese Ansprüche rückbezogenen Unteransprüche.
Der erfindungsgemäße Schalter erlaubt für den Bedienteil - abgesehen von einer gegebenenfalls anzupassenden Beschriftungsblende - die Verwendung eines für sämtliche Schaltervarianten universell einsetzbaren Einheitsbauteils; eine spezifische Anpassung an unterschiedliche Schaltervarianten mit über den Schalterbetätigungsweg unterschiedlich spezifisch vorhandenen bzw. verteilten und zu sichernden Endeinstellungen erfolgt durch ein lediglich entsprechend spezifisch anzupassendes Fixierteil-Modul, das mit dem Einheits-Bedienteil vorzugsweise in axialer Stecktechnik, zusammensetzbar ist.
Entsprechend den Einstellendlagen und damit je angewählter Betriebsart wird von dem Schalter ein spezifisch codiertes elektrisches Signal-Muster erzeugt und an eine elektronische Steuerung bzw. Regelung weitergegeben; dazu wird mit der Schalterbetätigung ein elektrischer Kontaktbrücken-Schleifer in entsprechende Winkelstellungen zu codiert auf Kontaktbahnen eine Codier-Kontaktscheibe verteilten untereinander verbundenen Kontakt-Schleifflächen gebracht, derart daß je nach Stellung des Kontaktbrücken-Schleifers relativ zu den Kontaktbahnen der Codier-Kontaktscheibe spezifische Signal-Muster an eine nachfolgende Steuerschaltung, z.B. in Form eines Mikrocontrollers, weitergegeben werden. Eine derartige elektrische Kontaktcodierung entsprechend den mechanischen Einstellungen des Schalters kann für den Einsatz von Schaltern mit verschiedenen Schaltervarianten dadurch vereinfacht werden, daß gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung eine Universal-Codier-Kontaktscheibe vorgesehen ist mit je Winkelstellung des Kontaktbrücken-Schleifers unterschiedlichen Kontaktbahn-Codierungen entsprechend sämtlichen abzudeckenden unterschiedlichen Schaltervarianten; zweckmäßigerweise sind die sämtlichen codierten Kontakt-Schleifflächen jeweils über den Umfang der Universal-Codier-Kontaktscheibe nichtlinear verteilt, derart daß jeweils die den Schalterstellungen einer Schaltervariante entsprechenden Schleiferstellungen linear über den Umfang verteilbar sind.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß Merkmalen der Unteransprüche werden im folgenden anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele in der Zeichnung näher erläutert; darin zeigen:
FIG 1,2
die Draufsicht auf jeweils einen Betriebsarten-Schalter für eine Backofensteuerung mit einer ersten Schaltervariante mit vier Betriebsarten und einer zweiten Schaltervariante mit sechs Betriebsarten;
FIG 3
in einer perspektivischen Explosionsdarstellung eine Bedieneinheit für eine Backofensteuerung mit einem Betriebsartenschalter und einem Temperaturschalter;
FIG 4
die axiale Draufsicht auf ein Fixierteil-Modul;
FIG 5
den Raststern und den Rastnocken des Fixierteil-Moduls gemäß FIG 4;
FIG 6
die Draufsicht auf eine Universal-Codier-Kontaktscheibe mit fünf codierten Kontaktbahnen und maximal zweiundzwanzig über den Umfang verteilten Einstell-Endlagen für den Schalter und damit den Kontaktbrücken-Schleifer;
FIG 7
eine Binär-Codierung für die Universal-Ccdier-Kontaktscheibe gemäß FIG 6 mit zweiundzwanzig Einzel-Winkelstellungen und Schaltervarianten zwischen jeweils zwei bis acht Betriebsarten.
FIG 1,2 zeigen jeweils die Draufsicht auf die Bedienfront einer Backofensteuerung mit einem durch Drehen in unterschiedliche Betriebsarten stellbaren Bedienteil 1 und oberhalb des Bedienteils 1 angeordneten Anzeigen für die jeweils eingestellte Betriebsart. Das Bedienteil 1 gemäß FIG 1 weist neben der Neutralstellung vier über den Umfang verteilte Einstellungen von Betriebsarten BA1-BA4 und das Bedienteil 1 gemäß FIG 2 weist neben einer Neutralstellung sechs über den Umfang verteilte Einstellungen von Betriebsarten BA1-BA6 auf.
FIG 3 zeigt in perspektivischer Explosionsdarstellung einen Betriebsartenschalter mit einer in einem Grundkörper 2 gelagerten Drehwelle 1.1, auf deren rechtes, durch eine Öffnung einer hinter der Bedienfront angeordneten Leiterplatte 5 ragendes Ende in hier nicht näher dargestellter Weise das Bedienteil 1 gemäß FIG 1,2 formschlüssig aufsteckbar ist. Auf den Grundkörper 2 ist an seinem linken Ende - z.B. in vorteilhafter Weise mittels axialer Aufsteckzapfen 2.2 - ein in FIG 4,5 näher dargestelltes Fixierteil 3 als Modul aufsteckbar, wobei das linke hintere Ende der Drehwelle 1.1 in eine entsprechende formschlüssige Mitnahme eines in dem Fixierteil 3 drehbar angeordneten Raststernes 3.1 hineinragt. Die jeweilige Raststellung des Raststernes 3.1 und damit die Fixierung des Bedienteils 1 in einer der eingestellten Betriebsarten wird mittels eines durch radialen Druck einer Rastfeder 3.3 in die Kerben des Raststernes 3.1 eingedrückten Rastnockens 3.2 sichergestellt. Der Grundkörper 2 weist Kontaktzungen 2.1 für den Anschluß einer Netzzuleitung auf, die durch einen unterhalb der Kontaktzungen liegenden Walzenschalter zu- bzw. abschaltbar ist.
In vorteilhafter Weise ist der Grundkörper 2 einschließlich seiner darin gelagerten Drehwelle 1.1 des Schalters als Universalbauteil unabhängig von unterschiedlichen Schaltervarianten verwendbar, da die Berücksichtung unterschiedlicher Schaltervarianten lediglich durch die Änderung des Raststernes 3.1 durch Aufstecken eines entsprechend angepaßten Fixierteils 3 erfolgen kann.
Die erfolgreiche Vereinheitlichung durch Verwendung universell einsetzbarer Bauteile trotz Abdeckung einer Schalterfabrikation mit unterschiedlichen Schaltervarianten kann hinsichtlich einer korrespondierenden elektrischen bzw. elektronischen Signalweitergabe an eine nachfolgende Steuerung, insbesondere in Form eines Mikrocontrollers, dadurch noch weiter verbessert werden, daß - wie insbesondere aus FIG 6,7 ersichtlich - in Abhängigkeit von der Einstellbetätigung des Schalters, insbesondere in Abhängigkeit von der Stellung der Drehwelle 1.1 eines zur Einstellung vorgesehenen Drehschalters, ein Kontaktgeber 1.2;1.3 in Form eines drehschlüssig auf die Drehwelle 1.1 aufsteckbaren Mitnahmeteils 1.2 mit einem daran befestigten Kontaktbrücken-Schleifer 1.3 Kontaktbahnen a-e einer Universal-Codier-Kontaktscheibe 4 beschleift, deren Kontakt-Schleifflächen zu dem Kontaktbrücken-Schleifer 1.3 derart codiert sind, daß sich entsprechend den maximal hier angenommenen zweiundzwanzig Einzel-Winkelstellungen A-W jeweils ein spezifisch codiertes Signal-Muster durch Kontaktgabe zwischen den einzelnen Kontakt-Schleifflächen über den Kontaktbrücken-Schleifer 1.3 an den Ausgängen der Kontaktbahnen a-e ergeben, die an Eingangspins einer nachfolgenden elektronischen Steuerung anschließbar sind; die je Kontaktbahn unereinander elektrisch verbundenen Kontakt-Schleifflächen werden zur Generierung der Singal-Muster über den Kontaktbrücken-Schleifer 1.3 an ein Potential gelegt, das an eine über den gesamten Umfang verlaufende Kontakt-Schleiffläche einer inneren, ebenfalls von dem Kontaktbrücken-Schleifer 1.1 beschliffenen Kontaktbahn com angeschlossen ist.
FIG 7 erläutert das Codierprogramm der in FIG 6 dargestellten Universal-Codier-Kontaktscheibe 4 mit maximal zweiundzwanzig Winkelstellungen des Kontaktbrücken-Schleifers 1.3. Dabei bedeuten die Großbuchstaben der Tabelle jeweils die einzelnen Winkelstellungen A-W des Kontaktbrücken-Schleifers 1.3 und kennzeichnen die Kleinbuchstaben a-e die codierte Verteilung der Kontakt-Schleifflächen bzw. Potentialbelegungen und somit die Signal-Muster der an die Prozessor-Pins jeweils angeschlossenen Kontaktbahnen. Die zweiundzwanzig unterschiedlichen Codierungen sind über den gesamten Umfang der Universal-Codier-Kontaktscheibe 4 nichtlinear über 360° verteilt, derart daß sich für hier vorgesehene Schaltervarianten von zwei bis zu acht Betriebsarten vorteilhaft eine jeweils lineare Verteilung der Betriebsarten je Schaltervariante erreichen läßt.
Die Entscheidung, welche Winkelstellung dann welcher Funktion gemäß einer Betriebsart entsprechen soll, wird dem an die Prozessor-Pins angeschlossenen Mikrocontroller über einen Speicher, insbesondere einen nichtflüchtigen EEPROM, mitgeteilt. Dadurch können nicht nur mit einem Einheitsbauteil verschiedene Schaltervarianten in einer Fertigung abgedeckt werden, sondern auch spätere Verbesserungen, wie z.B. das Vertauschen der Schalterfunktionen aus Design- oder Ergonomiegründen, ohne zusätzlichen Entwicklungs- und Fertigungsaufwand lediglich durch Umprogrammierung des EEPROM realisiert werden.
In fertigungstechnisch besonders aufwandsarmer Weise ist, wie aus FIG 3 ersichtlich, die Codier-Kontaktscheibe 4 integraler Bestandteil einer Leiterplatte 5, die vorzugsweise hinter der Bedienfront gemäß FIG 1-2 angebracht und mit einem Durchgang zum Aufstecken des Bedienteils 1 auf die bis an die Vorderseite der Bedienfront reichende Drehwelle 1.1 versehen ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist, wie ebenfalls aus FIG 3 ersichtlich, mit der die Codier-Kontaktscheibe 4 integrierenden Leiterplatte 5 eine weitere Kontaktscheibe 7 zur Impulsgabe für einen seriellen Temperatursteller 6 des Backofens integriert, der ebenfalls durch Drehen einer Drehwelle 6.1 mit darauf formschlüssig gehaltenem Kontaktgeber 6.2;6.3 betätigbar ist.

Claims (12)

  1. Schalter, insbesondere Betriebsarten-Schalter, mit einem Bedienteil (1) zum Einstellen mehrerer durch ein Fixierteil (3) in ihren Einzel-Winkelstellungen (BA1-BA6) sicherbarer Schalterstellungen, wobei das Bedienteil (1) nach Art eines Drehschalters auf einer Drehwelle (1.1) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter mit einem Universalteilmodul, welches zumindest einen Grundkörper (2) und die darin verstellbar gelagerte Drehwelle (1.1) enthält, und mit einem Individualteil, welches zumindest das entsprechend einer spezifischen Schaltervariante ausgebildete Fixierteil (3) enthält, ausgebildet ist, dass das Fixierteil (3) nach Art eines mit dem Bedienteil (1) verstellbaren Rastteils (3.1-3.3) für die verschiedenen Einzel-Winkelstellungen (BA1-BA6) entsprechende Raststellungen aufweist und dass das Fixierteil (3) als Modul mit dem Universalteilmodul zusammensetzbar ist.
  2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierteil (3) mit einem in Form eines zu der Drehwelle (1.1) des Drehschalters konzentrischen, insbesondere im Sinne einer Drehmitnahme aufsteckbaren, gegenüber einem Rastnocken (3.2) verdrehbaren Raststern (3.1) ausgebildet ist.
  3. Schalter nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter mit einem in dem Grundkörper (2) drehbar gelagerten Drehschalter (1.1-1.3) und einem, insbesondere axial, ansteckbaren Fixierteil (3) mit einem feststehenden Rastnocken (3.2) und einem korrespondierenden, im Sinne einer Drehmitnahme auf die Drehwelle (1.1) des Drehschalters aufsteckbaren entsprechend der jeweiligen Schaltervariante individuellen, insbesondere hinsichtlich seinem Rastermaß unterschiedlichen, Raststern (3.1) ausgebildet ist.
  4. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter mit zu den Einzel-Winkelstellungen (BA1-BA6) des Bedienteils (1) korrespondierenden spezifischen elektronischen Kontaktgaben, insbesondere in Form von Signal-Mustern, eines gleichzeitig von dem Bedienteil (1) verstellbaren Kontaktgebers (1.2;1.3) ausgebildet ist.
  5. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter mit einer zu der Drehwelle (1.1) des Drehschalters konzentrischen, Universal-Codier-Kontaktscheibe (4) ausgebildet ist, dass die Universal-Codier-Kontaktscheibe (4) zueinander konzentrische Kontaktbahnen (a-e) aufweist, und dass die Kontaktbahnen (a-e) von einem deren Kontakt-Schleifflächen kontaktierenden Kontaktgeber (1.2;1.3) im Sinne von jeweils verschiedenen Schalter-Einstellungen entsprechenden Kontaktgabe-Konstellationen abgreifbar sind.
  6. Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter mit über den Umfang der Universal-Codier-Kontaktscheibe (4) entsprechend nichtlinear verteilten Kontakt-Schleifflächen unterschiedlichen Codierstellungen und über den Umfang der Universal-Codier-Kontaktscheibe (4) linear verteilten, jeweils den Schalterstellungen einer Schaltervariante entsprechenden Schleiferstellungen ausgebildet ist.
  7. Schalter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter mit einer feststehenden Universal-Codier-Kontaktscheibe (4) und einem mit der Drehwelle (1.1) des Drehschalters mitnehmbaren, insbesondere auf die Drehwelle (1.1) axial mittelbar oder unmittelbar aufsteckbaren, Kontaktgeber in Form eines Kontaktbrücken-Schleifers (1.3) ausgebildet ist.
  8. Schalter nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Universal-Codier-Kontaktscheibe (4) als integralem Bestandteil einer Leiterplatte (5) ausgebildet ist, insbesondere einer die jeweils codierten Signal-Telegramme am Ausgang der Universal-Codier-Kontaktscheibe (4) weiterverarbeitenden elektronischen Schaltung eines Mikrocontrollers.
  9. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter als Betriebsartenschalter in einer Backofensteuerung eingebaut ist.
  10. Schalter nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter mit einer weiteren Kontaktscheibe (7) ausgebildet ist, insbesondere einer Impulsgeber-Kontaktscheibe, für einen seriellen Temperatursteller als integraler Bestandteil der Leiterplatte (5) und einem weiteren, der Impulsgeber-Kontaktscheibe zugeordneten Drehschalter (6.1-6.3).
  11. Verfahren zum Zusammenbau von Schaltern nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit unterschiedlichen Schaltervarianten hinsichtlich Zahl und Verteilung der einzustellenden Betriebsarten über den Verstellbereich des Schalters, dadurch gekennzeichnet, dass für die unterschiedlichen Schaltervarianten jeweils nur das entsprechend spezifisch ausgebildete Fixierteil ausgewählt und als Modul mit dem Universalteilmodul zusammengesetzt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter mit einer Universal-Codier-Kontaktscheibe (4) ausgebildet ist, und dass jeweils die Universal-Codier-Kontaktscheibe (4) an dem einen Ende des Schalters hinter einer Bedienfront und das Fixierteil (3) an dem anderen Ende des Schalters befestigt wird.
EP19970107027 1996-04-29 1997-04-28 Schalter, insbesondere Betriebsarten-Schalter, bzw. Verfahren zum Zusammenbau eines derartigen Schalters Expired - Lifetime EP0805466B1 (de)

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EP0805466A2 EP0805466A2 (de) 1997-11-05
EP0805466A3 EP0805466A3 (de) 1998-09-09
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