DE10353145B4

DE10353145B4 - Step switch with electrically contacting locking body

Info

Publication number: DE10353145B4
Application number: DE2003153145
Authority: DE
Inventors: Walter Rendgen; Gerhard Tritt
Original assignee: Robert Seuffer GmbH and Co KG
Current assignee: Seuffer GmbH and Co KG
Priority date: 2003-11-14
Filing date: 2003-11-14
Publication date: 2008-04-24
Anticipated expiration: 2023-11-15
Also published as: ITMI20042142A1; DE10353145A1

Abstract

Stufenschalter mit:
a) einem Schrittschaltmechanismus mit zumindest einem druckbeaufschlagten Rastkörper (40) zum Versetzen des Stufenschalters in mehreren Schaltstellungen, und
b) mehreren Kontaktstiften (10), die für den elektrischen Anschluss des Stufenschalters herausgeführt sind und von denen zumindest zwei selektiv in Abhängigkeit von der Schaltstellung über zumindest ein Verbindungskontaktelement miteinander elektrisch leitend verbunden sind,
c) wobei der Rastkörper das Verbindungskontaktelement bildet,
dadurch gekennzeichnet, dass
d) die mehreren Kontaktstifte (10) in einem inneren Umfang eines Gehäuses (30) des Stufenschalters angeordnet und in das Gehäuse (30) teilweise eingelassen sind,
e) das Gehäuse an seinem Innenumfang in Höhe des Rastkörpers (40) nutenförmige Ausnehmungen aufweist, die durch die teilweise in das Gehäuse (30) eingelassenen Kontaktstifte (10) begrenzt sind und Rastnuten für den zumindest einen Rastkörper (40) bilden, und
f) durch Bewegen eines Läufers (20) ein in Bewegungsrichtung unmittelbar benachbarter Kontaktstift den Rastkörper gegen die Druckbeaufschlagung bewegt, bis er...Tap-changer with:
a) a stepping mechanism with at least one pressurized locking body (40) for displacing the tap changer in a plurality of switching positions, and
b) a plurality of contact pins (10) which are brought out for the electrical connection of the tap changer and of which at least two are selectively electrically connected to one another in dependence on the switching position via at least one connection contact element,
c) wherein the latching body forms the connection contact element,
characterized in that
d) the plurality of contact pins (10) arranged in an inner circumference of a housing (30) of the tap changer and in the housing (30) are partially embedded,
e) the housing at its inner circumference in height of the latching body (40) has groove-shaped recesses which are bounded by the partially in the housing (30) recessed contact pins (10) and locking grooves for the at least one latching body (40), and
f) by moving a rotor (20) in the direction of movement immediately adjacent contact pin moves the locking body against the pressurization, until he ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stufenschalter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The present invention relates to a tap changer according to the preamble of claim 1

Bei programmgesteuerten Maschinen, die bestimmte Bearbeitungsvorgänge ausführen, ist es erforderlich, elektrische Signale, die auf einer relativ großen Anzahl an parallel geführten Datenleitungen ankommen, nacheinander auf verschiedene Signalausgänge weiterzuleiten. Derartige Erfordernisse ergeben sich beispielsweise bei Diagnose- und Testgeräten im Industriebereich, Elektronikgeräten und Haushaltsmaschinen, insbesondere Waschmaschinen, bei denen ein bestimmtes Programm durchgeführt wird. Um die verschiedenen, auf den getrennten Datenleitungen ankommenden Signale geordnet dem jeweiligen Signalausgang zuzuführen, ist eine große Anzahl von Verbindungsleitungen erforderlich, die beispielsweise auf einer gedruckten Leiterplatte kaum mehr unterzubringen sind. Wenn nur ein begrenzter Raum zur Verfügung steht, lässt sich eine derart große Anzahl an Verbindungsleitungen auf einer Leiterplatte nicht unterbringen.at programmatic machines that perform certain editing operations It requires electrical signals on a relatively large number at parallel run Data lines arrive, successively forward to different signal outputs. Such requirements arise, for example, in diagnostic and test equipment in the industrial sector, electronic devices and household appliances, in particular washing machines, where a specific program is performed. Around the various incoming on the separate data lines It is ordered to supply signals to the respective signal output a big Number of interconnections required, for example can hardly be accommodated on a printed circuit board. If only limited space is available, it can be such a big one Do not accommodate the number of connecting cables on a printed circuit board.

In der Druckschrift DE 36 29 921 A1 ist ein Schalter offenbart zum Übertragen von elektrischen Signalen aus mehreren Datenleitungen, beispielsweise eines Datenbusses, zu jeweils einem von mehreren Signalausgängen, mit auf zwei Kreisbahnen angeordneten Kontakten, von denen die einen Kontakte mit den Datenleitungen und die anderen Kontakte mit den Signalausgängen verbunden sind, und mit einem schrittweise drehbaren Verbindungskontaktstück, das Abgriffe aufweist, die die Kontakte abtasten. Die Schaltlogik wird dabei in dem Verbin dungskontaktstück verwirklicht, da es mit den auf den verschiedenen Kreisbahnen liegenden Kontakten zusammenwirkt. Das Verbindungskontaktstück wirkt dabei außerdem als Brücke zwischen den Datenleitungen und den Signalausgängen. Dadurch wird eine äußerst Raum sparende Anordnung der Verbindungen zwischen den zu einem Datenbus gehörenden Datenleitungen und verschiedenen Signalausgängen erreicht. Gleichzeitig lässt sich ein gesteuertes Abtasten der Datenleitungen zum Abrufen des jeweils gewünschten elektrischen Signals und die gesteuerte Weiterleitung dieses Signals zum richtigen Signalausgang erzielen. Damit eine Drehung des Verbindungskontaktstücks in vorgegebenen, den Abständen jeweiliger Kontakte entsprechenden Drehwinkelschritten erreicht wird, ist das Verbindungskontaktstück an einem Rotor gelagert, der einen Schrittschaltmechanismus aufweist. Die gesamte Schalteranordnung lässt sich in einem Raum sparenden Gehäuse unterbringen, dessen Innenwand auf einem Kreis angeordnete Rastnuten für den am Rotor vorgesehenen Rastmechanismus aufweist, deren jeweiliger Abstand voneinander den Drehschritt für das Verbindungskontaktstück bestimmt. Zur Bildung des Schrittschaltmechanismus besitzt der Rotor quer zu seinem Durchmesser und durchgehend durch die Welle eine Aufnahmebohrung, in welcher eine Feder angeordnet ist. An seinem Umfang besitzt der Rotor ferner Ausnehmungen zur erleichterten Montage und Aufnahme von als Kugeln ausgebildeten Rastkörpern. Im eingebauten Zustand werden durch die Kraft der Feder die als Kugeln ausgebildeten Rastkörper in die jeweiligen Rastnuten eingedrückt, sodass eine schrittweise Drehbewegung des Rotors und des daran gelagerten Verbindungskontaktstückes erreicht wird. Jeder Schritt der Drehbewegung entspricht dem Abstand der ersten Kontaktstücke voneinander. Durch die schrittweise Drehbewegung werden mit Hilfe von Ab griffpaaren am Verbindungskontaktstück nacheinander die ersten Kontakte auf der gedruckten Leiterplatte abgetastet. Gleichzeitig bewegen sich zwei innen liegende Abgriffe über eine der innen liegenden Kontaktflächen, wodurch die in den Verbindungsleitungen geführten Signale nacheinander zu einem der gewünschten Signalausgänge übertragen werden. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise in einem Datenbus geführte Signale zu jeweils einem von mehreren Signalausgängen weiterleiten.In the publication DE 36 29 921 A1 a switch is disclosed for transmitting electrical signals from a plurality of data lines, for example a data bus, to one of a plurality of signal outputs, with contacts arranged in two circular paths, one of which contacts the data lines and the other contacts the signal outputs; with a stepwise rotatable connection contact piece having taps that sense the contacts. The switching logic is realized in the connec tion contact piece, since it cooperates with the lying on the different circular paths contacts. The connection contact also acts as a bridge between the data lines and the signal outputs. This achieves an extremely space-saving arrangement of the connections between the data lines belonging to a data bus and different signal outputs. At the same time, controlled sampling of the data lines to fetch the particular desired electrical signal and controlled routing of that signal to the correct signal output can be achieved. In order to achieve rotation of the connection contact piece in predetermined rotational angle steps corresponding to the distances of respective contacts, the connection contact piece is mounted on a rotor having a stepping mechanism. The entire switch assembly can be accommodated in a space-saving housing, the inner wall has arranged on a circle locking grooves for the locking mechanism provided on the rotor, whose respective distance from one another determines the rotation step for the connecting contact piece. To form the stepping mechanism, the rotor has transversely to its diameter and through the shaft a receiving bore in which a spring is arranged. At its periphery, the rotor further has recesses for facilitated mounting and receiving formed as balls locking bodies. In the installed state, the latching bodies formed as balls are pressed into the respective locking grooves by the force of the spring, so that a stepwise rotational movement of the rotor and the connecting contact piece mounted thereon is achieved. Each step of the rotational movement corresponds to the distance of the first contact pieces from each other. By the gradual rotational movement of the first contacts on the printed circuit board are scanned successively with the aid of from pair of handles on the connecting contact piece. At the same time, two internal taps move over one of the inner contact surfaces, whereby the signals carried in the connecting lines are transmitted successively to one of the desired signal outputs. In this way, for example, signals routed in a data bus can be forwarded to one of a plurality of signal outputs in each case.

Die gedruckte Leiterplatte mit den Kontaktflächen und Verbindungsleitungen und das am Rotor angeordnete Verbindungskontaktstück erfordern jedoch relativ aufwändige Herstellungsschritte, die den Kostenaufwand des Schalters deutlich erhöhen.The printed circuit board with the contact surfaces and connecting lines and require the connection contact piece arranged on the rotor but relatively expensive Manufacturing steps, the cost of the switch clearly increase.

Die Druckschrift DE 1 921 801 offenbart einen Drehschalter, insbesondere für Mehrfachschaltungen, wobei in dem Drehschalter eine Rastkontur vorgesehen ist, dass eine durch eine Feder in radialer Richtung nach außen mit Kraft beaufschlagte Kontaktkugel nur zwischen jedem zweiten aus Kontaktdrähten gebildeten Kontaktpaar einrasten und für dieses Kontaktpaar eine elektrische Verbindung herstellen kann. Bei der Vielzahl der Kontaktdrähte können ferner mehrere mit Federkraft nach außen beaufschlagte Kontaktkugeln für eine entsprechende Vielzahl von Kontaktverbindungen vorgesehen sein.The publication DE 1 921 801 discloses a rotary switch, in particular for multiple circuits, wherein in the rotary switch a latching contour is provided that act by a spring in the radial direction outwardly acted upon by contact ball only between each second contact pair formed from contact wires and can make an electrical connection for this pair of contacts. In the case of the plurality of contact wires, a plurality of contact balls acted upon by spring force can also be provided for a corresponding multiplicity of contact connections.

Aus der Druckschrift GB 1 538 745 ist eine Stufenschalteinrichtung bekannt, bei der eine Rastung eines Rastkörpers zur Herstellung von elektrischen Kontakten in unmittelbar aufeinanderfolgenden Zwischenräumen von festen Kontaktdrähten angeordnet ist. An diese Kontaktdrähte können weitere Verbindungsleitungen angebracht werden, wobei die einzelnen Kontaktdrähte jedoch nicht aus dem Stufenschalter nach außen geführt sind.From the publication GB 1 538 745 a step switching device is known in which a detent of a detent body for the production of electrical contacts in immediately successive spaces of solid contact wires is arranged. At this contact wires more connecting lines can be attached, but the individual contact wires are not guided out of the tap changer to the outside.

Die Druckschrift DE 27 31 945 offenbart eine elektrische Schaltvorrichtung und ein Verfahren zu ihrer Herstellung, wobei die Schaltvorrichtung in Form eines linear verschiebbaren Schiebeschalters ausgebildet ist. Eine in Richtung der zu verbindenden Kontaktelemente mit Federkraft beaufschlagte Kugel, die auf den einzelnen Kontaktelementen gleiten kann, stellt eine elektrische Verbindung her, wenn ein stabiler Sitz auf einem zueinander gehörenden Kontaktelementepaar erreicht wird. Der Schiebeschalter weist eine unmittelbar aufeinanderfolgende Rastung auf, wobei dies durch die Kontaktpositionen vorbestimmt ist.The publication DE 27 31 945 discloses an electrical switching device and a method for its manufacture, wherein the switching device is designed in the form of a linearly displaceable slide switch. One in the direction of connecting Contact elements spring loaded ball, which can slide on the individual contact elements, establishes an electrical connection when a stable fit is achieved on a pair of contact elements belonging to each other. The slide switch has an immediately consecutive detent, this being predetermined by the contact positions.

Die Druckschrift DE 23 56 501 offenbart einen Schiebeschalter, bei dem in Richtung der miteinander zu verbindenden Kontaktelemente eine Rastkugel auf diese Kon taktelemente gedrückt wird, so dass die Kugel selbst den Kontakt herstellen kann. Die Rastpunkte werden durch die Kontaktpunkte der zu verbindenden Kontaktelemente bestimmt, wobei die Rastkugel unter Vorspannung durch die Federkraft eine mechanisch vorbestimmte Position erreicht und einen elektrischen Kontakt zwischen den Kontaktelementen herstellt.The publication DE 23 56 501 discloses a slide switch, in which in the direction of the contact elements to be joined together a detent ball is pressed on these con tact elements, so that the ball itself can make contact. The locking points are determined by the contact points of the contact elements to be connected, wherein the detent ball reaches a mechanically predetermined position under bias by the spring force and produces an electrical contact between the contact elements.

Die Druckschrift FR 2 153 697 offenbart einen Stufenschalter mit mehreren Kontakten, bei denen in Kreisumfangsrichtung innerhalb des Stufenschalters eine Vielzahl von Kontaktstiften angeordnet ist, die von außen zugänglich und zum Anschluss an vorbestimmte Schaltungen vorgesehen sind. Im Inneren des Stufenschalters ist ein Rastelement oder sind mehrere Rastelemente derart angeordnet, dass sie unter Vorspannungskraft durch eine in radialer Richtung nach außen gerichtete Federkraft an die in Umfangsrichtung angeordneten Kontaktstifte angedrückt werden und so beim gleichzeitigen Anliegen an zwei Kontaktstiften in unmittelbarer Nachbarschaft einen elektrischen Kontakt zwischen diesen herstellen können.The publication FR 2 153 697 discloses a multi-contact tap changer in which a plurality of contact pins are arranged in the circumferential direction within the tap changer, which are accessible from the outside and provided for connection to predetermined circuits. Inside the tap changer is a latching element or a plurality of latching elements are arranged such that they are pressed under biasing force by a radially outwardly directed spring force to the circumferentially arranged contact pins and so when simultaneously abutment against two pins in the immediate vicinity of an electrical contact between can produce this.

Schließlich offenbart die Druckschrift DE 40 40 060 A1 einen Schiebeschalter, bei dem eine Mehrzahl von quer zur Schieberichtung des Schiebeschalters angeordneten Kontaktstiften vorgesehnen ist, und wobei zwischen jeweils zwei dieser in einer Ebene angeordneten Kontaktstiften eine leitende Verbindung mittels eines Rastelements in Form einer durch eine Feder in Richtung der Kontaktstifte vorgespannten Kugel gebildet wird. Die mittels Federkraft vorgespannte Kugel erreicht im Verlauf des Schiebewegs quer zu der Anordnung der Kontaktstifte an eine stabile Position, in der die beiden Kontaktstifte, auf der die Kugel aufliegt, miteinander elektrisch verbunden werden. Die Kontaktstifte sind an ihren jeweiligen äußeren Enden in der Gehäusewand des Schiebeschalters gelagert.Finally, the document discloses DE 40 40 060 A1 a slide switch, in which a plurality of transversely arranged to the sliding direction of the slide switch contact pins is intended, and wherein between each two of these arranged in a plane pins a conductive connection by means of a locking element in the form of a biased by a spring in the direction of the contact pins ball is formed. The spring biased ball reaches in the course of the sliding path transversely to the arrangement of the contact pins to a stable position in which the two contact pins on which the ball rests, are electrically connected to each other. The contact pins are mounted at their respective outer ends in the housing wall of the slide switch.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Stufenschalter der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei dem die Herstellungskosten trotz Beibehaltung der kompakten Ausgestaltung verringert sind.It is therefore an object of the present invention, a tap changer of the type mentioned above, in which the production costs despite Maintaining the compact design are reduced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by the Characteristics of claim 1 solved.

Bei der Erfindung wird der Rastkörper des Schrittschaltmechanismus gleichzeitig auch als Kontaktelement zur elektrischen Verbindung der zu schaltenden Kontaktanschlüsse verwendet. Dadurch sind die gedruckte Leiterplatte mit den Kontaktflächen und das am Rotor angebrachte Verbindungskontaktstücks überflüssig, so dass Herstellungsaufwand und Herstellungskosten deutlich verringert werden können. Darüber hinaus kann der durch den Reibkontakt zwischen den Kontaktfingern des Verbindungskontaktstücks und den Kontaktflächen der gedruckten Leiterplatte hervorgerufene Verschleiß vermieden werden, da die Kontaktherstellung über den Rastkörper weniger Reibung verursacht. Somit kann auch eine höhere Zuverlässigkeit des Stufenschalters erreicht werden.at The invention is the locking body the stepping mechanism at the same time as a contact element used for the electrical connection of the contact terminals to be switched. As a result, the printed circuit board with the contact surfaces and eliminates the need for the rotor-mounted connection contact piece, so that production costs and manufacturing costs can be significantly reduced. Furthermore can by the frictional contact between the contact fingers of the connecting contact piece and the contact surfaces avoided the printed circuit board caused wear are, since the contact production over the catch body less Friction caused. Thus, also a higher reliability of the tap changer be achieved.

Der zumindest eine Rastkörper kann als geführte, federbeaufschlagte Kugel ausgebildet sein.Of the at least one catch body can as guided, be formed spring-loaded ball.

Des Weiteren können die Kontaktanschlüsse stiftförmig ausgebildet sein und der zumindest eine Rastkörper kann im eingerasteten Zustand zwischen jeweils zwei der stiftförmigen Kontaktanschlüsse gelagert sein.Of Further can the contact terminals are pin-shaped be and the at least one locking body can be locked in the State stored between each two of the pin-shaped contact terminals be.

Der Stufenschalter kann als Drehschalter mit Rotor ausgebildet sein, wobei der zumindest eine Rastkörper am Umfang des Rotors gelagert und radial ausgeführt ist, und wobei die Rastnuten an einer Innenseite eines Gehäuses, in welchem der Rotor gelagert ist, auf einem Kreis angeordnet sein können. Der Drehschalter kann auch zwei oder mehr am Umfang des Rotors gelagerte Rastkörper aufweisen. Dadurch können gleichzeitig Verbindungen zwischen mehreren Kontaktanschlüssen hergestellt werden.Of the Tap changer can be designed as a rotary switch with rotor, wherein the at least one locking body mounted on the circumference of the rotor and is designed radially, and wherein the locking grooves on an inside of a housing, in which the rotor is mounted, be arranged on a circle can. Of the Rotary switch can also be two or more mounted on the circumference of the rotor latching body exhibit. Thereby can simultaneously made connections between multiple contact terminals become.

Als weitere Ausführungsform kann der Stufenschalter auch als Linear- oder Schiebeschalter mit Läufer ausgebildet sein, wobei der zumindest eine Rastkörper an der Längsseite des Läufers angeordnet und quer zur Verschiebungsrichtung des Läufers geführt ist, und wobei die Rastnuten an zumindest einer Innenseite eines Gehäuses längs der Verschiebungsrichtung angeordnet sind. Somit kann durch die Erfindung auch ein Linearschalter mit Schrittschaltmechanismus und Kontakt herstellendem Rastkörper ausgeführt sein.When another embodiment the tap changer can also be designed as a linear or sliding switch with runners be, wherein the at least one locking body on the longitudinal side of the runner arranged and guided transversely to the direction of displacement of the rotor, and wherein the locking grooves on at least one inside of a housing along the Displacement direction are arranged. Thus, by the invention also a linear switch with step mechanism and contact producing ratchet body accomplished be.

Die Unteransprüche kennzeichnen Weiterbildungen der Erfindung.The under claims characterize developments of the invention.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren näher erläutert.in the The invention is described below with reference to an exemplary embodiment with reference closer to the drawing figures explained.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine Schnittdarstellung des als Drehschalter ausgebildeten Ausführungsbeispiels; 1 a sectional view of the designed as a rotary switch embodiment;

2 eine Untersicht des als Drehschalter ausgebildeten Ausführungsbeispiels; 2 a bottom view of the trained as a rotary switch embodiment;

3 eine schematische Darstellung der Schaltfunktion bei einer Verschaltung des Drehschalters zur Signalübertragung; 3 a schematic representation of the switching function in an interconnection of the rotary switch for signal transmission;

4 eine tabellarische Aufstellung der Winkelposition des Rastkörpers mit den zugehörigen Verbindungskontakten; 4 a tabulation of the angular position of the locking body with the associated connection contacts;

5 eine schematische Funktionsdarstellung des Ausführungsbeispiels bei einer Verschaltung als Drehgeber; 5 a schematic functional representation of the embodiment in an interconnection as a rotary encoder;

6 ein schematisches Schaltungsdiagramm eines zugehörigen Decodierers; und 6 a schematic circuit diagram of an associated decoder; and

7 eine tabellarische Übersicht der Winkelpositionen des Rastkörpers und der zugehörigen Ausgangsgrößen des Decodierers. 7 a tabular overview of the angular positions of the detent body and the associated outputs of the decoder.

Es folgt eine nähere Beschreibung des Ausführungsbeispiels basierend auf einem Drehschalter mit acht als Kontaktstifte ausgebildeten Kontaktanschlüssen 10 gemäß 1.The following is a more detailed description of the embodiment based on a rotary switch with eight formed as contact pins contact terminals 10 according to 1 ,

Der Stufendrehschalter gemäß dem Ausführungsbeispiel weist ein Gehäuse 30 auf, in dem ein Rotor 20 schrittweise drehbar eingebaut ist. Zur Erzielung einer schrittweisen Drehbewegung des Rotors 20 ist ein Schrittschaltmechanismus vorgesehen, der gebildet ist durch entsprechende Ausgestaltung des Rotors 20 und der Innenseite des Gehäuses 30 in Verbindung mit den für den elektrischen Anschluss vorgesehenen Kontaktstiften 10. Zur Bildung des Schrittschaltmechanismus besitzt der Rotor 20 quer zu seinem Durchmesser, d.h. in radialer Richtung, eine Aufnahmebohrung, in welcher eine Feder 50 angeordnet ist. Ferner befindet sich in der Bohrung ein als Kugel ausgebildeter Rastkörper 40, der durch den Druck der Feder 50 in Richtung der gegenüberliegenden Gehäuseinnenwand gegen die betreffenden Kontaktstifte 10 gedrückt wird. Das Gehäuse 30 besitzt an seinem Innenumfang in Höhe des Rastkörpers 40 nutenförmige Ausnehmungen, die durch die teilweise in das Gehäuse 30 eingelassenen Kontaktstifte 10 begrenzt sind. Im eingebauten Zustand wird durch die Kraft der Feder 50 der als Kugel ausgebildete Rastkörper 40 jeweils zwischen zwei Kontaktstifte 10 eingedrückt, sodass eine schrittweise Drehbewegung des Rotors 20 erfolgt und dabei eine leitende Verbindung zwischen den betreffenden Kontaktstiften 10 über den aus elektrisch leitendem Material hergestellten oder damit beschichteten Rastkörper 40 erreicht wird.The step rotary switch according to the embodiment has a housing 30 in which a rotor 20 is gradually mounted rotatable. To achieve a gradual rotational movement of the rotor 20 a stepping mechanism is provided, which is formed by appropriate design of the rotor 20 and the inside of the case 30 in conjunction with the provided for the electrical connection pins 10 , To form the stepping mechanism has the rotor 20 transverse to its diameter, ie in the radial direction, a receiving bore, in which a spring 50 is arranged. Further, located in the bore formed as a ball detent body 40 which is due to the pressure of the spring 50 in the direction of the opposite housing inner wall against the respective contact pins 10 is pressed. The housing 30 has at its inner circumference in the amount of the detent body 40 groove-shaped recesses through which partially into the housing 30 recessed contact pins 10 are limited. In the installed state is determined by the force of the spring 50 the trained as a ball detent body 40 each between two pins 10 depressed, allowing a gradual rotational movement of the rotor 20 takes place while a conductive connection between the respective pins 10 over the made of electrically conductive material or coated therewith detent body 40 is reached.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht jeder Drehschritt etwa einem Winkel von 360°:8 = 45°. Demgemäß besitzen die Kontaktstifte 10 Winkelabstände von etwa 45° voneinander.In the illustrated embodiment, each rotation step corresponds approximately to an angle of 360 °: 8 = 45 °. Accordingly, the contact pins have 10 Angular distances of about 45 ° from each other.

2 zeigt eine Untersicht des Drehschalters, wobei ein Teil der Rastkugel 40 im Zwischenraum zwischen dem Gehäuse 30 und dem Rotor 20 erkennbar ist. Der vom Rotor 20 verdeckte Teil der Rastkugel ist punktiert dargestellt. Unter der Annahme eines im Uhrzeigersinn fortschreitenden Winkels mit der 12-Uhr-Position als 0°-Marke, befindet sich die Kugel in dem in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel somit in einer Winkelstellung von 90°. Dabei wird die Rastkugel 40 gegen die beiden äußersten rechten Kontaktstifte 10 gedrückt, wobei ein geringer Zwischenraum zwischen der Innenwand des Gehäuses 30 und der Oberfläche der Rastkugel 40 verbleibt. 2 shows a bottom view of the rotary switch, wherein a part of the detent ball 40 in the space between the housing 30 and the rotor 20 is recognizable. The one from the rotor 20 hidden part of the detent ball is shown dotted. Assuming a clockwise advancing angle with the 12 o'clock position as the 0 degree mark, the ball is in the 1 and 2 thus shown embodiment in an angular position of 90 °. This is the detent ball 40 against the two extreme right contact pins 10 pressed, with a small gap between the inner wall of the housing 30 and the surface of the detent ball 40 remains.

Die unteren Enden der Kontaktstifte 10 können direkt mit einer Schaltungsplatine verbunden oder über entsprechende Signalleitungen mit einer zu steuernden elektrischen Schaltung verbunden sein. Der Rotor 20 und das Gehäuse 30 können aus Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material hergestellt sein.The lower ends of the contact pins 10 can be directly connected to a circuit board or connected via corresponding signal lines with an electrical circuit to be controlled. The rotor 20 and the case 30 may be made of plastic or other suitable material.

3 zeigt eine schematische Darstellung der Schaltfunktion des in den 1 und 2 dargestellten Stufendrehschalters gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Bei der schrittweisen Drehung des Rotors 20 wird der Rastkörper 40 jeweils durch den in Drehrichtung benachbarten Kontaktstift 10 gegen die Federkraft der Feder 50 in die Bohrung gedrückt, bis er anschließend wieder in den in Drehrichtung benachbarten Zwischenraum einrastet und einen Kontakt zwischen dem passierten und dem nächsten Kontaktstift her stellt. Gemäß der in 3 gezeigten Verschaltung der Kontaktstifte 10, werden die Kontaktstifte in Umfangrichtung abwechselnd als Eingangsanschlüsse E0 bis E3 und Ausgangsanschlüsse A0 bis A3 verwendet. Somit können durch den Stufendrehschalter gemäß dem Ausführungsbeispiel vier Eingangsleitungen mit vier Ausgangsleitungen selektiv verschaltet werden, wobei jeweils eine Eingangsleitung mit einer Ausgangsleitung kontaktiert ist. 3 shows a schematic representation of the switching function of the in 1 and 2 illustrated step rotary switch according to the present embodiment. During the stepwise rotation of the rotor 20 becomes the catch body 40 in each case by the contact pin adjacent in the direction of rotation 10 against the spring force of the spring 50 pressed into the bore until it then engages again in the adjacent direction of rotation gap and makes contact between the passed and the next contact pin ago. According to the in 3 shown interconnection of the contact pins 10 , the contact pins are alternately used in the circumferential direction as input terminals E0 to E3 and output terminals A0 to A3. Thus, by the step rotary switch according to the embodiment, four input lines having four output lines can be selectively connected, with one input line each in contact with one output line.

4 zeigt eine tabellarische Übersicht der durch den Stufendrehschalter hergestellten Verbindungskontakte in Abhängigkeit der Winkelstellung des Rastkörpers 40, der in 3 lediglich schematisch als Kurzschlussbügel dargestellt ist. Die in der Tabelle gemäß 4 angegebene Winkelstellung 0° entspricht der 12-Uhr-Position des Rastkörpers 40. Somit werden in dieser Schalterstellung die Kontakte E1 und A1 in 3 miteinander über den Rastkörper 40 leitend verbunden. Somit wird ein am Eingangsanschluss E1 anliegendes Eingangssignal an den Ausgangsanschluss A1 weitergeleitet. Wird der Stufendrehschalter danach im Uhrzeigersinn schrittweise weitergeschaltet, so ergeben sich die Winkelstellungen 45°, 90°, 135°, 180°, 225°, 270° und 315°, mit den entsprechenden Verbindungskontakten E0-A1, E0-A2, E3-A2, E3-A3, E2-A3, E2-A0 bzw. E1-A0. 4 shows a tabular overview of the connection contacts produced by the step rotary switch as a function of the angular position of the detent body 40 who in 3 only schematically shown as shorting bar. The in the table according to 4 specified angle 0 ° corresponds to the 12 o'clock position of the detent body 40 , Thus, in this switch position, the contacts E1 and A1 in 3 with each other via the catch body 40 conductively connected. Thus, an input signal applied to the input terminal E1 becomes the off forwarded connection A1. If the step rotary switch is subsequently indexed in a clockwise direction, the angular positions 45 °, 90 °, 135 °, 180 °, 225 °, 270 ° and 315 °, with the corresponding connection contacts E0-A1, E0-A2, E3-A2 , E3-A3, E2-A3, E2-A0 or E1-A0.

Bei einer Verschaltung der Kontaktstifte 10 gemäß 3 kann der Stufendrehschalter somit zum Übertragen eines elektrischen Signals aus einer von vier Datenleitungen zu jeweils einem der vier Signalausgänge A0 bis A3 verwendet werden. Durch Veränderung der Anzahl der Kontaktstifte 10, kann selbstverständlich auch eine kleinere oder größere Zahl elektrischer Signale selektive übertragen werden.With an interconnection of the contact pins 10 according to 3 Thus, the step rotary switch can be used to transmit an electrical signal from one of four data lines to one of the four signal outputs A0 to A3, respectively. By changing the number of pins 10 , Of course, a smaller or larger number of electrical signals can be selectively transmitted.

5 zeigt ein weiteres Verschaltungsbeispiel des Stufendrehschalters gemäß dem Ausführungsbeispiel, wobei der Stufendrehschalter hier als Drehwinkelgeber mit entsprechendem Decodierer 60 verwendet wird. In Abhängigkeit der Raststellung des Rastkörpers 40, d.h. in Abhängigkeit der Drehwinkelstellung des Drehschalters, werden jeweils zwei der Kontaktstifte 10 des Stufendrehschalters über den Rastkörper 40 kurzgeschlossen. Im vorliegenden Fall sind alle Kontaktstifte 10 mit einem entsprechenden Eingang des Decodierers 60 verbunden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gibt der Decodierer 60 dann ein von der Winkelstellung des Rotors 20 abhängiges binäres 8-Bit-Ausgangsdatenwort ab. Dieses Ausgangsdatenwort kann dann zur Steuerung elektrischer Anlagen oder Geräte verwendet werden, beispielsweise zur Lautstärkeregelung, oder zur Menüsteuerung in Anzeigen odgl. 5 shows a further interconnection example of the step rotary switch according to the embodiment, wherein the step rotary switch here as a rotary encoder with a corresponding decoder 60 is used. Depending on the detent position of the detent body 40 , ie, depending on the rotational angle position of the rotary switch, two of the contact pins 10 the step rotary switch on the locking body 40 shorted. In the present case all pins are 10 with a corresponding input of the decoder 60 connected. In the present embodiment, the decoder outputs 60 then one of the angular position of the rotor 20 dependent binary 8-bit output data word. This output data word can then be used to control electrical equipment or devices, such as volume control, or menu control in displays or the like.

6 zeigt ein schematisches Schaltungsdiagramm eines Beispiels für den internen Aufbau des Decodierers 60, wobei ausschließlich die für die Decodierfunktion entscheidenden Bauelemente dargestellt sind. Gemäß 6 weist der Decodierer 60 eine Reihenschaltung von Widerständen 62 auf, die zwischen einen Betriebsspannungsanschluss U₀ und Massepotenzial geschaltet sind, so dass über jedem Widerstand ein vorbestimmter Spannungsabfall erfasst werden kann. Durch Anschluss des Stufendrehschalters an die Eingangsanschlüsse E0 bis E7 werden jeweils zwei der Eingangsanschlüsse E0 bis E7 kurzgeschlossen, wobei der Spannungsabfall zwischen diesen beiden Eingangsanschlüssen dann zu null wird. Der jeweilige Spannungsabfall über den Widerständen 62 wird über entsprechende Komparatoren 64 erfasst und als binäres Ausgangssignal mit hohem Pegel "1" oder niedrigem Pegel "0" am entsprechenden Ausgang der Ausgänge A0 bis A7 ausgegeben. Das aus der Kombination der binären Signalpegel an den Ausgangsanschlüssen A0 bis A7 erhaltene Ausgangsdatenwort spiegelt damit direkt die Winkelstellung des Stufendrehschalters wieder. 6 Fig. 10 is a schematic circuit diagram showing an example of the internal structure of the decoder 60 , wherein only the decisive for the decoding function components are shown. According to 6 points the decoder 60 a series connection of resistors 62 on, which are connected between an operating voltage terminal U ₀ and ground potential, so that over each resistor, a predetermined voltage drop can be detected. By connecting the tap selector switch to the input terminals E0 to E7, two of the input terminals E0 to E7 are short-circuited respectively, and then the voltage drop between these two input terminals becomes zero. The respective voltage drop across the resistors 62 is via appropriate comparators 64 detected and output as a binary output signal of high level "1" or low level "0" at the corresponding output of the outputs A0 to A7. The output data word obtained from the combination of the binary signal levels at the output terminals A0 to A7 thus directly reflects the angular position of the step rotary switch.

7 zeigt eine tabellarische Übersicht über die möglichen acht Winkelstellungen mit den zugehörigen Verbindungskontakten der Eingangsanschlüsse und den sich aus der Funktion des Decodierers 60 ergebenden logischen Ausgangspegeln. In der 12 Uhr entsprechenden Winkelposition 0° des Rastkörpers 40 sind die mit den Eingängen E1 und E2 verbundenen Kontaktstifte 10 kurzgeschlossen und der entsprechende mit dem Ausgang A1 verbundene Komparator 64 gibt als einziger der Komparatoren 64 einen niedrigen Pegel "0" aus. Entsprechenderweise gibt für die Winkelpositionen 45°, 90°, 135°, 180°, 225° und 315° jeweils einer der Komparatoren einen niedrigen Pegel "0" aus. Ein Ausnahmefall ergibt sich bei der Winkelposition 270°, die der 9-Uhr-Position entspricht. In diesem Fall sind die Eingangsanschlüsse E0 und E7 kurzgeschlossen, so dass sämtliche zwischen den Eingangsanschlüssen E0 und E7 angeordnete Widerstände kurzgeschlossen sind und der Strom lediglich noch durch den obersten und untersten Widerstand in 6 fließt. Damit erfasst lediglich der mit dem Ausgangsanschluss A7 verbundene Komparator noch einen Spannungswert und gibt als einziger der Komparatoren 64 einen hohen Pegel "1" aus, während alle anderen Komparatoren 64 einen niedrigen Pegel "0" ausgeben. Zusammenfassend ergibt sich damit für jede Winkelstellung des Stufendrehschalters ein charakteristisches Codewort als Ausgangsdatenwort. Dieses Codewort kann dann für eine beliebige Steuerung herangezogen werden. In Anbetracht der Tatsache, dass sich die Bitposition A7 im vorliegenden Beispiel nicht ändert, wäre die Decodierung auch unter Verwendung eines 7-Bit-Ausgangsdatenwortes möglich. Die 8-Bit-Datenwortbreite ist jedoch in der Datenverarbeitung üblich und damit auch vorteilhaft. 7 shows a tabular overview of the possible eight angular positions with the associated connection contacts of the input terminals and resulting from the function of the decoder 60 resulting logical output levels. In the 12 o'clock corresponding angular position 0 ° of the detent body 40 are the pins connected to inputs E1 and E2 10 shorted and the corresponding comparator connected to the output A1 64 is the only one of the comparators 64 a low level "0" off. Correspondingly, for each of the angular positions 45 °, 90 °, 135 °, 180 °, 225 ° and 315 °, one of the comparators outputs a low level "0". An exceptional case arises at the angular position 270 °, which corresponds to the 9 o'clock position. In this case, the input terminals E0 and E7 are short-circuited, so that all the resistors arranged between the input terminals E0 and E7 are short-circuited, and the current is only limited by the uppermost and lowermost resistance in 6 flows. Thus, only the comparator connected to the output terminal A7 still detects a voltage value and is the only one of the comparators 64 high level "1" off, while all other comparators 64 output a low level "0". In summary, this results in a characteristic code word as the output data word for each angular position of the step rotary switch. This code word can then be used for any control. In view of the fact that the bit position A7 does not change in the present example, the decoding would also be possible using a 7-bit output data word. However, the 8-bit data word width is common in data processing and thus also advantageous.

Abschließend ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Verschiedenste Modifikationen sind denkbar. So können beispielsweise zwei oder mehrere am Außenumfang des Rotors angeordnete Rastkörper 40 mit zugehöriger Druckfeder 50 oder sonstigen Druck erzeugenden Mitteln angeordnet sein. Anstelle der Kontaktstifte 10 können die an der Innenseite des Gehäuses 30 angeordneten Ausnehmungen auch zum Teil mit einer elektrisch leitenden Kontaktbeschichtung versehen sein, so dass die gegen die entsprechende Ausnehmung gedrückte Rastkugel 40 einen elektrisch leitenden Kontakt zwischen den jeweiligen Kontaktbeschichtungen herstellt. In diesem Fall könnte der Drehschalter dann direkt auf einer Leitungsplatine angeordnet sein ohne die am unteren Ende hervorstehenden Enden der Kontaktstifte 10. Ferner kann der Rastkörper 40 auch jede andere für einen Rastvorgang geeigneter Form aufweisen. Das Feder-Rastkörper-System kann durch ein beliebiges druckbeaufschlagtes System mit entsprechendem, den elektrischen Strom leitenden Rastkörper ersetzt werden. Auch kann der Stufenschalter als Linear- oder Schiebeschalter ausgestaltet sein, wobei ein Läufer in einem Gehäuse verschiebbar angeordnet ist und an zumindest einer Längsseite zumindest eine Rastkugel mit quer zur Verschiebungsrichtung angeordneter Bohrung und Druckfeder aufweist. Die Kontaktstifte sind dann an der entsprechenden Innenseite eines Führungsgehäuses angeordnet, sodass die Rastkugel bei der translatorischen Bewegung des Läufers jeweils zwischen zwei Kontaktstifte gedrückt wird.Finally, it should be noted that the present invention is not limited to the embodiment described above. Various modifications are conceivable. Thus, for example, two or more arranged on the outer circumference of the rotor detent body 40 with associated compression spring 50 or other pressure generating means may be arranged. Instead of the pins 10 can be on the inside of the case 30 arranged recesses may also be provided in part with an electrically conductive contact coating, so that the pressed against the corresponding recess detent ball 40 produces an electrically conductive contact between the respective contact coatings. In this case, the rotary switch could then be arranged directly on a circuit board without the ends of the contact pins protruding at the lower end 10 , Furthermore, the locking body 40 also have any other suitable for a latching form. The spring-latching system can be replaced by any pressurized system with a corresponding, the electrical current conducting ratchet body become. Also, the tap changer can be designed as a linear or sliding switch, wherein a rotor is slidably disposed in a housing and at least one longitudinal side has at least one detent ball arranged transversely to the direction of displacement bore and compression spring. The contact pins are then arranged on the corresponding inner side of a guide housing, so that the detent ball is pressed during the translational movement of the rotor between two contact pins.

Claims

Stufenschalter mit: a) einem Schrittschaltmechanismus mit zumindest einem druckbeaufschlagten Rastkörper (40) zum Versetzen des Stufenschalters in mehreren Schaltstellungen, und b) mehreren Kontaktstiften (10), die für den elektrischen Anschluss des Stufenschalters herausgeführt sind und von denen zumindest zwei selektiv in Abhängigkeit von der Schaltstellung über zumindest ein Verbindungskontaktelement miteinander elektrisch leitend verbunden sind, c) wobei der Rastkörper das Verbindungskontaktelement bildet, dadurch gekennzeichnet, dass d) die mehreren Kontaktstifte (10) in einem inneren Umfang eines Gehäuses (30) des Stufenschalters angeordnet und in das Gehäuse (30) teilweise eingelassen sind, e) das Gehäuse an seinem Innenumfang in Höhe des Rastkörpers (40) nutenförmige Ausnehmungen aufweist, die durch die teilweise in das Gehäuse (30) eingelassenen Kontaktstifte (10) begrenzt sind und Rastnuten für den zumindest einen Rastkörper (40) bilden, und f) durch Bewegen eines Läufers (20) ein in Bewegungsrichtung unmittelbar benachbarter Kontaktstift den Rastkörper gegen die Druckbeaufschlagung bewegt, bis er anschließend wieder in die in Bewegungsrichtung unmittelbar benachbarte nutenförmige Ausnehmung einrastet und einen Kontakt zwischen dem passierten und dem in Bewegungsrichtung unmittelbar benachbarten Kontaktstift der mehreren Kontaktstifte (10) herstellt.Tap-changer with: a) a step-switching mechanism with at least one pressurized detent body ( 40 ) for displacing the tap changer in a plurality of switch positions, and b) a plurality of contact pins ( 10 ), which are led out for the electrical connection of the tap changer and of which at least two selectively electrically connected in dependence on the switching position via at least one connection contact element, c) wherein the detent body forms the connection contact element, characterized in that d) the plurality of contact pins ( 10 ) in an inner circumference of a housing ( 30 ) of the tap changer and into the housing ( 30 ) are partially embedded, e) the housing at its inner circumference in the amount of the detent body ( 40 ) has groove-shaped recesses through which partially into the housing ( 30 ) recessed contact pins ( 10 ) are limited and locking grooves for the at least one locking body ( 40 ) and f) by moving a runner ( 20 ) is moved in the direction of movement immediately adjacent contact pin detent body against the pressurization until it then engages again in the direction of movement immediately adjacent groove-shaped recess and a contact between the passed and immediately adjacent in the direction of movement contact pin of the plurality of pins ( 10 ).

Stufenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Rastkörper als federbeaufschlagte Kugel (40) ausgebildet ist.Tap changer according to claim 1, characterized in that the at least one latching body as a spring-loaded ball ( 40 ) is trained.

Stufenschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stufenschalter als Stufendrehschalter ausgebildet ist und die Kontaktstifte (10) in Umfangrichtung abwechselnd als Eingangsanschlüsse (E0 bis E3) und Ausgangsanschlüsse (A0 bis A3) verwendet sind, wobei jeweils eine Eingangsleitung mit einer Ausgangsleitung kontaktiert ist.Tap changer according to claim 1 or 2, characterized in that the tap changer is designed as a step rotary switch and the contact pins ( 10 ) in the circumferential direction are alternately used as input terminals (E0 to E3) and output terminals (A0 to A3), each having an input line contacted with an output line.

Stufenschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Rastkörper (40) am Umfang eines Rotors (20) gelagert ist, wobei die Rastnuten an einer Innenseite eines Gehäuses (30), in welchem der Rotor (20) gelagert ist, auf einem Kreis angeordnet sind.Tap changer according to claim 3, characterized in that the at least one latching body ( 40 ) on the circumference of a rotor ( 20 ), wherein the latching grooves on an inner side of a housing ( 30 ), in which the rotor ( 20 ) is mounted on a circle.

Stufenschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stufendrehschalter zwei oder mehrere am Umfang des Rotors (20) gelagerte Rastkörper (40) aufweist.Tap changer according to claim 4, characterized in that the step rotary switch two or more on the circumference of the rotor ( 20 ) mounted detent body ( 40 ) having.

Stufenschalter nach einem der Ansprüche 5 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stufendrehschalter als Drehwinkelgeber mit Decodierer (60) ausgebildet ist und die Kontaktstifte (10) jeweils mit einem entsprechenden Eingang des Decodieres (60) verbunden sind.Step switch according to one of claims 5 to 5, characterized in that the step rotary switch as a rotary encoder with decoder ( 60 ) is formed and the contact pins ( 10 ) each with a corresponding input of the decoder ( 60 ) are connected.