DE19839187C2 - Elektrischer Drehschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Drehschalter für mehrere Schaltstellungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Drehschalter ist beispielsweise Gegenstand der DE 197 20 544 C1 und weist dort im Grundkörper umlaufend angeordnete Kontakte auf.

Mit diesem Drehschalter liegt bereits eine kompakte Ausführung mit einer feinfühligen Verstellung bei ausreichend grossem Verstellweg des Betätigungs­ knopfes vor, die darauf basiert, dass eine Kugel oder Rolle, auf der ein Gegenstand abrollt, mit der halben Geschwindigkeit des Gegenstandes rollt bzw. nur dessen halben Weg zurücklegt. Hierdurch wird bei der beschriebenen Ausführung des Dreh­ schalters eine Untersetzung der Betätigungsverstellung des Betätigungsknopfes auf die Verstellung der Kugeln bzw. auf die Verstellung des die Kugeln führenden Käfigs erreicht, ohne dass z. B. Zahnradgetriebe benötigt werden. Da bei einer Kugel nur ein punktförmiger Kontakt zu ihrer Unterlage besteht, sind die über die Kugel fliessenden Ströme begrenzt. Es besteht somit Bedarf, bei gegebener feinfühliger Verstellung auch höhere Ströme schalten zu können, insbesondere in der letzten Schaltstellung eines Stufenschalters.

Die DE 82 11 566 U1 offenbart einen Drehschalter, bei dem elektrisch leitende Kugeln in einer Mitnehmerscheibe, d. h. in Öffnungen derselben mit geringstem Spiel eingesetzt sind. Die Kugeln werden hierbei zwangsweise verschoben, so daß eine reibungsbehaftete Verstellung vorliegt. Eine feinfühlige Verstellung ist damit nicht möglich.

Die DE 25 05 760 C3 beschreibt einen elektrischen Drehschalter, bei dem je nach Schaltstellung zwei von drei Kugeln Kontaktsegmente kurzschließen, die über Kontaktfahnen aus einem Gehäuse herausgeführt werden.

Die DE 19 21 801 befaßt sich mit einem Drehschalter, bei dem drei federbelastete Kugeln als Rast- und Kontaktkugeln wirken.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemässen Drehschalter so auszubilden, dass eine feinfühlige Verstellung und eine Erhöhung der Schaltströme erreicht werden.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemässen Drehschalters,

Fig. 2 eine Ansicht des geöffneten Drehschalters nach Fig. 1,

Fig. 3 und 4 Abwicklungen eines Schnittes durch den Drehschalter nach Fig. 2.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt eines elektrischen Drehschalters 1 mit einem in einem Gehäuse 2 gelagerten Betätigungsknopf 3, dessen maximaler Betätigungsverstellwinkel grösser als ein maximaler Kontaktstellungswinkel 4 ist, wie nachfolgend anhand der Fig. 2 noch näher erläutert wird. Der Betätigungsknopf 3 ist auf drei Kugeln 5, 6, 7 gelagert, die von einer Käfigscheibe 8 geführt in einer Gehäuserille 9 rollen, die von einer Radialwand 10 und einer Axialwand 11 gebildet ist, gegen die die Kugeln 5, 6, 7 unter der Auflagekraft einer Innenkegellauffläche 12 des Betätigungsknopfes 3 belastet sind.

Eine alternative Ausführung ist leicht vorstellbar, bei der eine Aussenkegellauffläche anstelle der Innenkegellauffläche 12 vorgesehen ist. Diese beiden Ausführungen der Lagerung der Kugeln 5, 6, 7 bzw. des Betätigungsknopfes 3 ermöglichen eine reibungsarme Verstellung des Betätigungsknopfes 3.

Die Radial- und Axialwandlaufflächen 10, 11 weisen Kontaktsegmente und Kontaktbahnen 13, 14 auf, die von einer der Kugeln 5, 6, 7, hier der Kugel 5, in vorgegebenen Schaltstellungen kurzgeschlossen sind. Die Kugeln 5, 6, 7 bestehen aus einem sehr gut leitenden Werkstoff und können mit einem Edelmetall beschichtet sein. Es entfallen somit bisher verwendete Kontaktbrücken, Schleifer usw., so dass eine ausserordentliche Verbilligung vorliegt.

Bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführung ist vorgesehen, dass eine beidseitige Kontaktierung erfolgt durch beiderseits der Kontaktsegmente 13 bestehende Kugeln 5, 6, 7, Kontaktbahnen 14 und einer weiteren Innenkegellauffläche 12, wobei diese Innenkegellauffläche 12 auf einem auf den Betätigungsknopf 3 aufgesetzten Abschlussring 15 besteht, der sich in eingebautem Zustand unter Spannung auf einem Bund 16 des Betätigungsknopfes 3 abstützt.

Der Betätigungsknopf 3 weist einen nicht dargestellten Anschlagansatz auf, dessen Betätigungsverstellwinkel durch nicht dargestellte Gehäuseanschläge begrenzt ist. Dieser Anschlagansatz kontaktiert während der Betätigungsverstellung mit wenigstens einem von zwei nicht dargestellten Anschlagansätzen der Käfigscheibe 8, deren Anordnung unter einem Winkel erfolgt, der in etwa dem halben maximalen Betätigungsverstellwinkel bzw. dem maximalen Kontaktstellungswinkel 4 entspricht, der in Fig. 2 dargestellt ist.

Es ist vorgesehen, dass die Kontaktsegmente 13 und die Kontaktbahnen 14 über Anschlussfahnen 17 aus dem Gehäuse 2 herausgeführt sind.

Fig. 2 zeigt eine Ansicht des geöffneten Drehschalters 1, in dem die Kugeln 5, 6, 7 innerhalb von Führungsausnehmungen 18 der Käfigscheibe 8 dargestellt sind, sowie der maximale Kontaktstellungswinkel 4, der in etwa dem halben maximalen Betätigungswinkel entspricht, unter dem die Anschlagansätze der Käfigsscheibe 8 angeordnet sind.

Der maximale Kontaktstellungswinkel 4 ist in die hier vorgesehenen drei Schaltstellungen aufgeteilt, die durch gestrichelte Kreise, die den Schaltstellungen der Kugel 5 entsprechen, dargestellt sind.

Erfindungsgemäss ist nun vorgesehen, dass in der letzten Schaltstellung des Betätigungsknopfes 3 eine Kontaktierung zwischen einem zusätzlichen Kontaktsegment 19 und wenigstens zwei zusätzlichen Kontaktbahnen 20, 21 durch die einseitig oder zweiseitig verbleibenden anderen zwei Kugeln 6, 7 erfolgt, wobei vorteilhafterweise vorgesehen ist, dass in der letzten Schaltstellung die Kontaktierung zwischen dem Kontaktsegment 13 und der Kontaktbahn 14, hier als Kontaktsegment 22 und Kontaktbahn 23 bezeichnet, durch die erste Kugel 5 aufrecht erhalten bleibt.

Es ist ebenfalls vorteilhaft, wenn das Kontaktsegment 19 der letzten Schaltstellung eine den Schaltstellungen der zwei Kugeln 6, 7 entsprechende Verrastung aufweist, die durch Vertiefungen 24 des Kontaktsegments 19 gebildet ist, in die die Kugeln 6, 7 einrasten, wie in den Fig. 3 und 4, die einen als Abwicklung dargestellten Schnitt durch die Gehäuserille 9 zeigen, dargestellt ist, wobei auch die anderen Kontaktsegmente 13 den Schaltstellungen der einen Kugel 5 entsprechende Vertiefungen 25 aufweisen können, und ebenso, dass die Innenkegellaufflächen 12 des Betätigungsknopfes 3 und ggf. des Abschlußringes 15 der Verrastung entsprechende Vertiefungen 26 aufweisen, in die die Kugeln 5, 6, 7 einrasten.

Fig. 3 zeigt die Kugeln 5, 6, 7 in den Stellungen, die sie bei Null(0)-Schalterstellung einnehmen, wobei dann die Kontaktbahnen 20, 21 nicht mit dem Kontaktsegment 19 kurzgeschlossen sind, und Fig. 4 in den Stellungen, die sie bei End(3)-Schalterstellung einnehmen, wobei dann die Kontaktbahnen 20, 21 mit dem Kontaktsegment 19 über die Kugeln 6, 7 kurzgeschlossen sind.

Die aus dem Gehäuse 2 herausgeführten Anschlussfahnen 17 ermöglichen den elektrischen Anschluss der Kontaktbahn 14 an den Pluspol einer Spannungsquelle. Über die Anschlussfahnen 17 der Kontaktsegmente 13 können die Verbraucher angeschlossen werden, wobei insbesondere die letzte Schaltstellung einer hohen Strombelastung gewachsen ist, da zusätzlich zu der über Kugel 5 hergestellten Kontaktierung zwischen Kontaktsegment und Kontaktbahn 13 und 14 zwei weitere Kontaktierungen zwischen dem Kontaktsegment und den Kontaktbahnen 19 und 20, 21 bestehen.

Es versteht sich von selbst, dass die zusätzlichen Kontaktbahnen 20, 21 ebenfalls mit dem Pluspol der Spannungsquelle verbunden sind, d. h. diese sind einstückig mit der Kontaktbahn 14 bzw. der Anschlussfahne 17 ausgeführt.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die gezeigten Ausführungen, es können mehrere Kugeln und mehrere Kontaktbahnen vorgesehen werden, ohne dass der Bereich der Erfindung verlassen wird.

Claims (6)

1. Elektrischer Drehschalter mit mehreren Schaltstellungen, mit einem in einem Gehäuse (2) gelagerten Betätigungsknopf (3), der einseitig oder zweiseitig einer Axialwand (11) auf wenigstens drei oder auf jeweils wenigstens drei Kugeln (5, 6, 7) gelagert ist, die von einer Käfigscheibe (8) geführt in einer Gehäuserille (9) rollen, die von einer Radialwand (10) und der Axialwand (11) gebildet ist, gegen welche die Kugeln (5, 6, 7) unter der Auflagekraft einer Aussen- oder Innenkegellauffläche (12) des Betätigungsknopfes (3) belastet sind, wobei Flächen der Radial- und Axialwand (10, 11) Kontaktbahnen (14) und Kontaktsegmente (13) aufweisen, die über Anschlussfahnen (17) aus dem Gehäuse (2) herausgeführt und von jeweils einer ersten (5) der einseitig oder beidseitig angeordneten Kugeln (5, 6, 7) in vorgegebenen Schaltstellungen kurzgeschlossen sind, dadurch Ge­ kennzeichnet, dass in der letzten Schaltstellung eine Kontaktierung zwischen einem zu­ sätzlichen Kontaktsegment (19) und wenigstens zwei zusätzlichen Kontaktbahnen (20, 21) durch die jeweils einseitig oder beidseitig der Axialwand (11) verbleibenden wenig­ sten zwei anderen Kugeln (6, 7) erfolgt.

2. Drehschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der letzten Schaltstel­ lung die Kontaktierung zwischen einem der Kontaktsegmente (13) und einer der Kontakt­ bahnen (14) durch die jeweils erste (5) der einseitig oder beidseitig angeordneten Kugeln (5, 6, 7) aufrecht erhalten bleibt.

3. Drehschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche Kontaktsegment (19) eine den Schaltstellungen der wenigstens zwei anderen einseitig oder beidseitig angeordneten Kugeln (6, 7) entsprechende Verrastung aufweist, die durch Vertiefungen (24) des zusätzlichen Kontaktsegmentes (19) gebildet ist, in die diese ein­ rasten.

4. Drehschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die anderen Kontaktseg­ mente (13) eine den Schaltstellungen der jeweils einseitig oder beidseitig angeordneten erste Kugel (5) entsprechende Vertiefungen (23) aufweisen.

5. Drehschalter nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussen- und/oder Innenkegellauffläche (12) des Betätigungsknopfes (3) der Verrastung entsprechende Vertiefungen (26) aufweist, in die die Kugeln (5, 6, 7) einrasten.

6. Drehschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsknopf (3) einseitig oder zweiseitig der Axialwand (11) auf drei oder jeweils drei Kugeln (5, 6, 7) ge­ lagert ist.