DE29906794U1

DE29906794U1 - Elektrischer Drehschalter

Info

Publication number: DE29906794U1
Application number: DE29906794U
Authority: DE
Original assignee: Merz and Co GmbH and Co KG
Current assignee: Neumeyer Volkmar Dr Dr De
Priority date: 1999-04-19
Filing date: 1999-04-19
Publication date: 1999-07-08
Anticipated expiration: 2009-04-20
Also published as: DE20007101U1

Description

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Die Erfindung betrifft einen elektrischen Drehschalter, wie z.B. einen Haupt- oder Nockenschalter. Mit Hilfe eines derartigen Drehschalters können zwei oder mehrere unterschiedliche Schaltzustände eingestellt werden. Dementsprechend können sowohl mehrere elektrische Verbraucher ein- oder ausgeschaltet als auch mehrere Leistungsstufen eines oder mehrerer elektrischer Verbraucher eingestellt werden.

STAND DER TECHNIK

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Es sind elektrische Drehschalter der eingangs genannten Art bekannt, die ein per Hand zu betätigendes Schaltglied besitzen. Das Schaltglied kann in unterschiedliche Stellungen gedreht werden. In Abhängigkeit von seiner jeweiligen Stellung werden die beispielsweise in einem Nockenschalter vorhandenen elektrischen Kontakte zwangsweise in ihre Schließ- oder Offen-Stellung gebracht. In Abhängigkeit von in jeweils gegenseitiger Schließstellung befindlichen Kontakten können dann entsprechende elektrische Verbraucher angesteuert werden. Die an einem elektrischen Drehschalter vorhandene Anzeigeeinrichtung, mit der die jeweilige Stellung seiner Schaltglieder sichtbar gemacht und entsprechende Hinweise auf die jeweiligen angeschlossenen elektrischen Verbraucher vermittelt werden, sind begrenzt. So ist es bekannt, das Schaltglied wie beispielsweise einen drehbaren Schalt-Knebel im Zentrum einer auf einem elektrischen Gehäuse angebrachten Frontplatte anzubringen

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und in Verlängerung des jeweils mehrere Drehstellungen aufweisenden Knebels unterschiedliche Ziffern oder kurze erläuternde Worte anzubringen. Eine Veränderung der an den Drehschalter angeschlossenen elektrischen Verbraucher hinsichtlich ihrer Art oder hinsichtlich ihrer Leistungsstärke ist durch diese Art der auf der Frontplatte angebrachten Hinweise nicht sichtbar zu machen.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Ausgehend von diesem vorbekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten elektrischen Drehschalter, wie beispielsweise einen Hauptoder Nockenschalter anzugeben.

Diese Erfindung ist durch die Merkmale des Hauptanspruchs gegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Ausgehend von dem im Stand der Technik bekannten elektrischen Drehschalter, der mit einem handbetätigbaren, verstellbaren Schaltglied ausgestattet ist, durch das in Abhängigkeit von seiner jeweiligen Stellung elektrische Kontakte zwangsweise in ihre Schließ- oder Offen-Stellung bringbar sind, sind erfindungsgemäß zusätzlich mehrere elektronische Bauteile vorhanden. So ist eine Vorrichtung zum Erzeugen von in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung des Schaltgliedes unterschiedlichen digitalen Schaltsignalen vorhanden, ferner ist eine Vorrichtung zum Ansteuern seiner 0 Schaltelemente vorhanden, wobei die Schaltelemente in Abhängigkeit von den digitalen Schaltsignalen ansteuerbar sind, und schließlich ist eine Vorrichtung zum Versorgen der Schaltelemente mit Steuerstrom vorhanden.

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Mit Hilfe dieser zusätzlichen Vorrichtungen, die zusätzlich beispielsweise zu einem im Stand der Technik bekannten Haupt- oder Nockenschalter erfindungsgemäß vorgesehen sind, kann eine optimale Anzeige der bei dem Drehschalter jeweils geschalteten Schaltzustände verwirklicht werden. Die von den erzeugten digitalen Schaltsignalen angesteuerten Schaltelemente können dabei sowohl zum Schalten von geeigneten Anzeige- und Meldeeinrichtungen bezüglich der jeweiligen Schaltzustände des Drehschalters als auch zum Ansteuern von A 10 elektrischen Arbeitsmaschinen oder vergleichbaren elektrischen Verbrauchern benutzt werden. Auch der jeweilige Schaltzustand hinsichtlich dieser elektrischen Verbraucher kann durch geeignete Anzeige- und Meldeeinrichtungen angezeigt werden. Solche Anzeigeeinrichtungen können optisch oder akustisch arbeiten. Die Anzeigeeinrichtungen können vorzugsweise im Umfeld des auf der Frontplatte vorhandenen Schaltgliedes oder auch an dem Schaltglied selber oder in dem Schaltglied integriert vorgesehen werden.Auf Anzeigeeinrichtungen können auch bildliche, textliche oder aus Zahlen bestehende Zeichen erzeugt werden, die auf einem Display sichtbar gemacht werden. Funktionell einfache Anzeigeeinrichtungen können in Form von Dioden auf der Frontplatte &phgr; oder in dem Schaltglied integriert angebracht sein.

Vorzugsweise werden die elektrischen Verbraucher, die über das Schaltglied "geschaltet" werden, von einer externen Spannungsquelle (Netz) mit elektrischem Arbeitsstrom versorgt. Die durch das Schaltglied des Drehschalters erzeugten digitalen Schaltsignale können lediglich dazu 0 benutzt werden, um mit Hilfe einer Steuerelektronik Schaltelemente anzusteuern.

Die vorstehenden elektronischen Bauteile sind vorzugsweise modulartig aufgebaut. Die entsprechenden Module können dabei 35

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aufsteckbar, aufschraubbar oder aufrastbar ausgebildet sein, um den Zusammenbau der Teile beziehungsweise den Ausbau defekter Teile zu erleichtern.

Die Module können auch als mit elektronischen Schaltungen ausgestattete Leiterplatten sein.

Die Anwendungsfreundlichkeit des erfindungsgemäßen Drehschalters kann dadurch erhöht werden, dass zusätzlich eine Vorrichtung zum Kodieren der digitalen Schaltsignale vorgesehen wird. Auch diese Kodiervorrichtung kann modulartig, wie vorstehend bereits erwähnt, ausgebildet sein. Eine derartige Kodiervorrichtung kann beispielsweise in Form eines Drehwinkelgebers verwirklicht werden. Mit seiner Hilfe lassen sich beispielsweise die Schaltstellungen der vorhandenen Schaltelemente wahlweise umkonfigurieren.

In einer weiteren Ausbaustufe des erfindungsgemäßen Drehschalters kann eine Vorrichtung zum Umwandeln der digitalen Schaltsignale in mikroprozessorlesbare Datensätze vorgesehen werden. Auch diese Vorrichtung kann modulartig ausgebildet sein. Mit Hilfe dieser Vorrichtung kann zum Beispiel die Art der auf einem Anzeigedisplay sichtbar gemachten Hinweise beliebig ausgestaltet und geändert werden. Mit Hilfe eines Datenverarbeitungsgerätes können über eine entsprechende Schnittstelle bei dieser Umwandlungsvorrichtung die Art der Anzeige hinsichtlich der jeweiligen bei dem Drehschalter eingestellten Schaltzustände angezeigt und die dabei verwendeten erläuternden Hinweise 0 geändert werden. Außerdem können diese Signale von industrietauglichen Steuerungen (BUS-Systemen) aufgenommen, gelesen und weiterverarbeitet werden.

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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind den in den Ansprüchen ferner angegebenen Merkmalen sowie den nachstehenden Ausführungsbeispielen zu entnehmen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
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Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine Darstellung gemäß Fig. 1 mit einem zusätzlichen Modul zum Kodieren der erzeugten digitalen Schaltsignale und

Fig. 3 eine Darstellung ähnlich der von Fig. 2 mit einem zusätzlichen Modul zum Umwandeln der erzeugten digitalen Schaltsignale in mikroprozessorlesbare Datensätze.

WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG

Der in Fig. 1 dargestellte Nockenschalter 10 besitzt Bauteile, die, bezogen auf die Fig. 1 links der strichpunktierten Linie 12, im Stand der Technik bekannt sind. Die rechts von dieser Linie 12 vorhandenen Bauteile sind zusätzlich vorhanden und alle Bauteile zusammen ergeben den erfindungsgemäßen Nockenschalter 10.

Auf der Frontplatte 14 eines Gehäuses 16 ist in einer Aussparung eine Frontplatte 18 des Nockenschalters 10 mit einem Schaltknebel 20 befestigt. Der Schaltknebel 20 ist drehfest mit einer Welle verbunden, von der die Achse 22

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Hinter der Frontplatte 14 des Gehäuses 16 ist eine Rastkammer 24 ausgebildet, in der die verschiedenen Schaltstellungen der Achse 22 und damit des Schaltknebels 20 umgesetzt werden. Anschließend an die Rastkammer 24 sind im vorliegenden Fall drei Schaltkammer 2 6 vorhanden. In diesen Schaltkammer&eegr; 26 werden durch Drehen des Schaltknebels entsprechende Schaltnocken mitgedreht und Kontakte dadurch zwangsweise in Schließ-Stellung oder in Offen-Stellung gebracht. Ein Nockenschalter aus diesen Bauteilen, nämlich dem Schaltknebel 20, der Frontplatte 18, der Rastkammer und den Schaltkammern 26 ist im Stand der Technik bekannt. Diese Bauteile sind modulartig aufgebaut und in dem Gehäuse 16 befestigt.

Im Anschluss an die Schaltkammern 26 ist ein Drehwinkelgeber 3 0 auf der Achse 22 angeordnet. Auch dieser Drehwinkelgeber 30 ist modulartig ausgebildet. Mit Hilfe dieses Drehwinkelgebers 3 0 werden in Abhängigkeit von der Drehstellung des Schaltknebels 20 unterschiedliche digitale Schaltsignale erzeugt. Entsprechend dieser Schaltsignale werden die in einer ebenfalls modulartig aufgebauten und ausgebildeten Ansteuerelektronik 32 platzierten Schaltelemente angesteuert. Der zum Verstellen dieser Schaltelemente erforderliche Steuerstrom wird von einem Netzversorgungsgerät 34 zur Verfügung gestellt, das zwischen dem Drehwinkelgeber 3 0 und der Ansteuerelektronik 32 als modularer Baukörper in axialer Richtung zu der Achse 22 vorhanden ist.

An dem Modul 32 sind verschiedene Schraubklemmen 3 6 vorhanden, über die beispielsweise auf der Frontplatte oder in dem Schaltknebel 20 vorhandene Dioden oder sonstige Anzeigeelemente elektrisch angesteuert werden können. Diese Anzeigeelemente werden über eine in der Zeichnung nicht dargestellte, externe Stromversorgung mit dem benötigten

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Arbeitsstrom versorgt.

Der in Fig. 2 dargestellte Nockenschalter 10.2 unterscheidet sich von dem Nockenschalter 10 dadurch, dass zwischen dem Drehwinkelgeber 3 0 und der Ansteuerelektronik 32 ein Modul 40 eingebaut ist, das zur Kodierung der in dem Drehwinkelgeber 3 0 erzeugten Steuersignale dient. Das Modul 40 ist in Form sogenannter DIP-Schalter ausgebildet. Je nach Schaltstellung des DIP-Schalter können beispielsweise die Schaltzustände der von der Ansteuerungselektronik 3 2 angesteuerten Schaltelemente neu beziehungsweise anders konfiguriert werden.

Der in Fig. 3 dargestellte Nockenschalter 10.3 besitzt gegenüber dem Nockenschalter 10.2 zusätzlich ein Modul 50, mit dessen Hilfe die durch den Drehwinkelgeber 3 0 erzeugten digitalen Schaltsignale in mikroprozessorlesbare Datensätze umgewandelt werden können. Sein Stecker 52 kann mit einem Anschluss-Stecker 54 eines Displays 56 verbunden werden, 0 welches an oder bei der Frontplatte 18.3 im Bereich des Schaltknebels 20 vorhanden ist. Das Display 56 kann dadurch an das Modul 50 angeschlossen werden. Mit Hilfe einer Datenverarbeitungsanlage können dann auf das Modul 50 entsprechend eingewirkt und dort Datensätze erzeugt werden, die dann als Bild-, Buchstaben- und/oder Zahlen-Anhäufungen auf dem Display 56 sichtbar gemacht werden können. Diese auf dem Display 56 sichtbaren Hinweise zum Erläutern des jeweiligen Schaltzustandes des erfindungsgemäßen Drehschalters und seiner angeschlossenen elektrischen Verbraucher können leicht geändert werden, so dass jeweils die aktuellen elektrischen Verbraucher und deren Leistungsund Kenndaten für jedermann leicht verständlich angezeigt werden können. Fehlschaltungen des Drehschalters und Störungen beim Betrieb der angeschlossenen elektrischen

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Verbraucher lassen sich dadurch problemlos sichtbar machen und lokalisieren.

Die erforderliche elektrische Verbindung zwischen den in den Figuren rechts dargestellten elektrischen Bauteilen und der auf der Vorderseite des Gehäuses 16 vorhandenen Frontplatte 18 oder dem dort vorhandenen Schaltknebels 2 0 kann längs der Achse 22 verdrahtungsmäßig erfolgen. Die verschiedenen Bauteile (Module) können Hohlräume besitzen, die so angeordnet sind, dass im zusammengebauten Zustand der verschiedenen Bauteile ein zusammenhängender Hohlraum entsteht, in dem die beispielsweise erforderlichen elektrischen Kabel verlegt werden können. Die Hohlräume können auch mit Stich-Hohlräumen ausgestattet sein, so dass auch von außen her in den Hohlraum eine Leitungs-Verbindung hergestellt werden kann.

Die Module können untereinander steckbar, anschraubbar oder aufrastbar ausgebildet sein.

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Zusätzlich zu seiner Drehversteilbarkeit kann der Schaltknebel 2 0 auch in Richtung der Achse 22 längsverstellbar ausgebildet sei. Auch durch eine solche Längsverstellung, die beispielsweise auch nur abschnittsweise ausgebildet sein kann, können unterschiedliche Schaltzustände verwirklicht werden.

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Claims

-1-ANSPRUCHE

01) Elektrischer Drehschalter, wie Haupt- oder Nockenschalter (10),

- mit einem handbetätigbaren, verstellbaren Schaltglied (20), durch das in Abhängigkeit von seiner jeweiligen Stellung elektrische Kontakte zwangsweise in ihre Schließ- oder Of f en-Stellung bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass

- eine Vorrichtung (30) zum Erzeugen von in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung des Schaltgliedes (20) unterschiedlichen digitalen Schaltsignalen vorhanden ist,

- eine Vorrichtung (32) zum Ansteuern von Schaltelementen vorhanden ist,

- die Schaltelemente in Abhängigkeit von den digitalen Schaltsignalen ansteuerbar sind,

- eine Vorrichtung (34) zum Versorgen der Schaltelemente mit Steuerstrom vorhanden ist.

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02) Drehschalter nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass - eine Vorrichtung (40) zum Kodieren der digitalen Schaltsignale vorhanden ist.

03) Drehschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass - eine Vorrichtung (50) zum Umwandeln der digitalen Schaltsignale in mikroprozessorlesbare Datensätze vorhandenist.

04) Drehschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - das Schaltglied (20) um eine Achse (22) drehbar und/oder in Richtung dieser Achse verstellbar ausgebildet ist.

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05) Drehschalter nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass

- elektrische Verbraucher an die Schaltelemente anschließbar sind,

- diese elektrischen Verbraucher an eine externe Vorrichtung zum Versorgen mit elektrischem Arbeitsstrom anschließbar sind.

06) Drehschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

- optische und/oder akustische Anzeigeeinrichtungen an die Schaltelemente anschließbar sind.

07) Drehschalter nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, dass

- die optischen und/oder akustischen Anzeigeeinrichtungen als Anzeigeelemente in der Umgebung des Schaltgliedes und/oder an dem und/oder in dem Schaltglied vorhanden sind.

08) Drehschalter nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, dass

- Anzeigeeinrichtungen in Form von Displays (56) vorhanden sind,

- auf dem Display (56) Bild-, Text- und/oder Zahl-Zeichen erzeugbar sind.

09) Drehschalter nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, dass - Dioden als Anzeigeeinrichtung vorhanden sind.

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10) Drehschalter nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass

- die Vorrichtung (30, 32, 34) zum Erzeugen von digitalen Schaltsignalen sowie zum Ansteuern von Schaltelementen und zum Versorgen der Schaltelemente mit Steuerstrom jeweils als Modul ausgebildet ist.

11) Drehschalter nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, dass - die Vorrichtung (40) zum Kodieren der digitalen Steuersignale als Modul ausgebildet ist.

12) Drehschalter nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, dass - die Vorrichtung (50) zum Umwandeln der digitalen Steuersignale als Modul ausgebildet ist.

13) Drehschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche 10 bis 12,

dadurch gekennzeichnet, dass

- die Module aufsteckbar, aufschraubbar oder aufrastbar ausgebildet sind.

14) Drehschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche 10 bis 13,

dadurch gekennzeichnet, dass

- die Module als mit elektronischen Schaltungen ausgestattete Leiterplatten ausgebildet sind.

0 15) Drehschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass

- längs der Achse (22) stromführende Leiterbahnen vorhanden sind.

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16) Drehschalter nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, dass

- die Achse (22) zumindest mit Achsenabschnitten in ihrer Längsrichtung verstellbar ist.

17) Drehschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

- Hohlräume in einzelnen Bauteilen so vorhanden sind, dass beim Aneinanderfügen benachbarter Bauteile die

10 benachbarten Hohlräume einen gemeinsamen Hohlraum bilden.