DE2716964B2 - Elektrischer Schalter mit Kontaktzungen, die zwischen zinnenartig abwechselnd ineinandergreifenden Vorsprüngen und Vertiefungen von Gehäuseteilen festgelegt sind - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein elektrischer Schalter nach dem Anspruch 1, durch den eine kompakte Bauweise ermöglicht ist

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen vergrößerten Schnitt in axialer Richtung durch einen aus zwei Gehäuseteilen bestehenden Schalter nach der Linie 1-1 in F i g. 2,

F i g. 2 eine von unten gesehene Ansicht des in F i g. 1 oberen Gehäuseteiles, jedoch mit herausgenommener Schaltwake und Nockenscheibe,

Fig.3 eine Ansicht eines Schalters entsprechend F i g. 1 von der bedienungsfernen Rückseite her gesehen, wobei der in F i g. 1 nicht dargestellte Raststern zur Festlegung der Schalterstellungen gezeigt ist,

F i g. 4 eine weitere Ansicht des Schalters nach F i g. 3, F i g. 5 eine Seitenansicht einer Nockenscheibe,
Fig.6 eine Draufsicht auf die Nockenscheibe nach Fig. 5.

F i g. 7 eine Seitenansicht eines Schalters in einer so anderen Ausführungsform der Erfindung mit vierundzwanzig Polen und

Fig.8 einen vergrößerten Detailschnitt durch eine Steckanschlußfahne nach der Linie VIlI-VIII in F i g. 7.

Die in den F i g. 1 bis 6 dargestellte Ausführungsform eines Schalters 11 besitzt zwei aus Kunststoff bestehende und in der Ausbildung ihres Kunststoffkörpers miteinander identische Gehäuseteile 12, 13, die jeweils die Grundform eines quadratischen Kastens mit einem Boden 14 und einem Rand 15 aufweisen, die eine Ausnehmung 46 zwischen sich einschließen. Der Rand hat zwei verschieden hohe Gruppen von Abschnitten, und zwar zwei niedrigere Randabschnitte 16 und zwei höhere Randabschnitte 17, wobei sich die gleich hohen Abschnitte jeweils gegenüberliegen.
Die Außenkanten des Randes sind zinnenartig verzahnt, d. h. sie weisen jeweils abwechselnd Vorsprünge 18 und Vertiefungen 19 auf, die auch leicht angeschrägt sein können, damit jeweils ein Vorsprung

und eine Vertiefung gut zusammenpaßt Die Verzahnung ist so ausgebildet, daß jeweils zwei identische Teile bei einer um 90° versetzten Anordnung ineinanderpassen, d h. der höhere Randabschnitt 17 hat jeweils dort Vorsprünge, wo der niedrige Randabschnitt 16 Vertie- s hingen hat Dabei liegen die Grundflächen 20 der Vertiefungen, die zu den Randabschnitten 16 und 17 gehören, jeweils in zwei verschiedenen in axialem Abstand voneinander befindlichen Ebenen.

Am dargestellten Beispiel sind am niedrigeren ι ο Randabschnitt jeweils nebeneinander drei Vertiefungen und zwei Vorsprünge und an dem höheren Randabschnitt 17 dementsprechend drei Vorsprünge und zwei Vertiefungen vorgesehen. Die vier Eckabschnitte, die etwa auf der Höhe der Vertiefungen des höheren Randabschnitts 17 und der Vorsprünge des niedrigeren Randabschnittes 16 liegen, sind von in axialer Richtung des Schalters verlaufenden Bohrungen 21 durchsetzt in die Nieten 22 (Fig.3) eingreifen, die die Gehäuseteil zusammenhalten.

Im Bereich der Vertiefungen 19 des niedrigeren Randabschnittes 16 springen vom Vertiefungsgrund 20 aus Stifte 23 vor, die im dargestellten Beispiel rund, jedoch auch viereckig oder anders gestaltet sein können. Diesen liegen an den Vorsprüngen 18 entsprechende Einsenkungen oder Löcher 24 gegenüber.

Jeweils in einer Vertiefung des niedrigeren Randabschnittes 16 liegen Kontaktteile, und zwar jeweils auf einer Seite ein fester Gegenkontakt 25 und auf der anderen Seite eine Kontaktzunge 26. Im dargestellten Beispiel besteht die Kontaktzunge aus einer Steckanschlußzunge 27, aus einem etwas dickeren, gut leitfähigen Metallblech, das eine sogenannte AMP-Flachsteckzunge bildet und von der Bedienungsseite (Pfeil 28) wegweisend schräggestellt ist Die Steckanschlußzunge 27, die als abgeknicktes Teil aus Blech hergestellt ist i*t über Schweißpunkte 29 mit der Federzunge 30 verbunden, die die eigentliche Kontaktzunge bildet Diese ist aus einem dünneren und gut federnden Material hergestellt und trägt zu ihrer Versteifung eine Sicke 31 sowie eine aus F i g. 1 ersichtliche, zur Mitte des Schalters gerichtete Auswölbung 32, die den Betätigungspunkt der Kontaktzunge bildet. Die Verbindung zwischen der Federzunge und der Steckzunge 27 findet im Festlegungsbereich statt dort nämlich, wo die Kontaktzunge durch die Vertiefung 19 hindurch ms dem Schalter hinausragt. In diesem Bereich hat die Kontaktzunge einen Durchbruch 33, in den jeweils ein Stift 23 eingreift und die Kontaktzungen so so in ihrer genauen Lage festlegt

Die Gegenkontakte 25 sind entsprechend aufgebaut, d. h. sie bestehen in ihrer Gesamtheit aus dem Material der Steckzunge, das entsprechend abgewinkelt ist und an seinem der Schalterkammer 34 zugewandten Ende den Gegenkontakt trägt, der mit einem entsprechenden Kontakt am Ende der Kontaktzunge zusammenarbeitet. Im dargestellten Beispiel sind die beiden in Fig.2 oberen Gegenkontakte 25 durch eine außerhalb des Schalterkörpers liegende Kontaktbrücke 35 miteinander verbunden, so daß zwei Gegenkontakte elektrisch miteinander verbunden sind und von einem gemeinsamen Anschluß aus versorgt werden können. Die Gegenkontakte besitzen im Bereich der Vertiefung auf jeder Seite je zwei Randeinschnitte 36, die zwischen sich einen Blechlappen 37 einschließen, der etwas abgebogen ist, um die Höhendifferenz zur Kontaktzungenseite auszugleichen.

Es ist aus F i g. 2 zu erkennen, daß die Kontaktzungen und die entsprechenden Gegenkontakte schmaler sind als die Steckzunge und im Bereiche dieser Breitenverringerung gegenüber den Vertiefungen 19 in radialer Richtung zum Schaltergehäuse 11' versetzt angeordnet sind. Außerdem ist die mittlere Kontaktzunge in ihrem mittleren Bereich 38 gebogen ausgeführt, so daß sie um die Mittelachse des Schalters in Abstand herumgeführt fart. Es ist daher zu erkennen, daß die Betätigungspunkte (Auswölbungen 32) bei allen drei nebeneinanderliegenden Kontaktzungen in unterschiedlichem radialem Abstand von der Mittelachse 39 des Schaltergehäuses liegen.

Der Boden 14 der Gehäuseteile ist jeweils von einem die Mittelachse 39 umgebenden Durchbruch 40 durchbrochen, durch den die Schalterwelle 41 hindurchragt Es handelt sich hier um eine übliche Welle mit einer einseitigen Abflachung, um einen nicht dargestellten Bedienungsknopf an der Bedienungsseite 28, einen Schaltnocken 42 und einen Raststern 43 verdrehsicher auf ihr festzulegen. Die Schalterwelle läuft vorne noch durch ein zur Anschraubung des Schalters bestimmtes ösenförmiges oder auch aus Blech gestanztes Anschlußteil 44 hindurch.

Der Schaltnocken liegt in der Schalterkammer 34, die aus den beiden Ausnehmungen 46 dadurch entsteht, daß die beiden Gehäuseteile 12, 13 um 90° gegeneinander versetzt mit ihren Rändern so zusammengesetzt werden, daß die Vorsprünge und Vertiefungen ineinander eingreifen und dabei jeweils zwischen dem Grund 20 einer Vertiefung 19 und der Endfläche 47 eines Vorsprungs 18 die Kontaktzungen und Gegenkontakte festklemmen.

Der Schaltnocken hat eine von der Welle durchsetzte Nabe 48 und eine davon vorspringende flache Nockenscheibe 49, die auf ihren beiden in axiale Richtung weisenden Flächen die eigentlichen Schaltnokken bildenden Erhebungen 50 tragen. Natürlich könnte auch die Fläche der Scheibe gegenüber den Erhöhungen als Vertiefung bezeichnet werden.

Diese Schalterhebungen sind in Form von Ringabschnitten in drei verschiedenen radialen Abständen entsprechend den Abständen der Betätigungspunkte 32 der Kontaktzungen vom Mittelpunkt vorgesehen. Es wird in diesem Zusammenhang auf die Fig.5 und 6 Bezug genommen.

Der aus den F i g. 3 und 4 zu ersehende Raststern 43 dient zur Festlegung der einzelnen Schaltstellungen des Schalters 11. Er besteht aus einem mehrstrahligen Stern, der mit einer Bügel- oder Blattfeder 52 zusammenwirkt, die an ihren beiden Enden an einem mit dem Schaltergehäuse vernieteten Blechteil 51 abgestützt ist und mit einer mittleren Auswölbung in die Ausnehmungen des Raststerns 43 eingreift Aus Fig.3 ist noch ersichtlich, daß durch eine Brücke 35' auch eine Überbrückung zweier Kontakte, die in zwei verschiedenen Ebenen liegen, um eine Ecke des Schalters herum vorgenommen werden kann.

Es entsteht also ein Schalter, der im Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1 bis 6 eine Schalterkammer 34 enthält, in der von einem einzigen Schaltnocken 42 sechs verschiedene Kontaktbahnen geschaltet werden. Jeweils drei Kontaktbahnen liegen in einer Ebene auf einer Seite der Nockenscheibe und ihre Anschlüsse liegen nebeneinander an einer der Seiten des Schalters. Durch die Abwinklung der Steckanschlußzunge kann die Breite des Gesamtkörpers einschließlich der Anschlüsse sehr eerine gehalten werden. Es ist

besonders vorteilhaft, daß die entsprechenden anderen Anschlüsse an den anderen Seiten und in ihrer Ebene gegenüber den ersten versetzt herauskommen, so daß es keine Überschneidungen oder Kurzschlußgefahren bei den Anschlüssen gibt Es ist auch zu erkennen, daß der Schalter mit einem Minimum an Teilen, vor allem an Metallteilen hergestellt werden kann, und daß auch die Kunststoffteile sehr einfach und leicht entformbar aufgebaut sind.

Der dargestellte Schalter mit insgesamt sechs Kontaktbahnen könnte beispielsweise als sogenannter Siebentaktschalter zur Steuerung von Kochplatten mit drei Heizleitern in sechs verschiedenen Schaltstufen (und »Aus«) eingesetzt werden. Es ist zu erkennen, daß seine Größe nur ein Bruchteil der Größe üblicher Siebentaktschalter beträgt Dies ist beim Einbau in flache Kochmulden etc. besonders wichtig.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist es aber auch, daß sehr vielpolige Schalter, wie sie bei zahlreichen Haus- und Küchengeräten notwendig sind, auf kleinem Raum zusammengefaßt werden können. Dies beweist der Schalter nach Fig.7, der insgesamt vierundzwanzigpolig ist, d. h. vierundzwanzig Kontaktbahnen mit insgesamt achtundvierzig Anschlüssen aufweist

Durch entsprechende Stapelung von Gehäuseteilen können in einem Schalter beliebig viele Kontaktbahnen auf kleinstem Raum untergebracht werden. Bei der Ausführung mit Schaltnocken auf beiden Seiten der Nockenscheibe können auf geringstem Raum mit einer Höhe von beispielsweise nur 20 mm sechs Kontaktbahnen zusammengefaßt sein, wobei jeweils drei Kontakte nebeneinander liegen.

Während bei dem Schalter nach Fig. 1 alle Gehäuseteile die Form eines einseitig offenen Kastens hatten, die zwischen sich bei entsprechender Zusammensetzung die Schalterkammer 34 bildeten, sind bei dem Schalter nach F i g. 7 nur die beiden Endabschnitte derart ausgebildet Dazwischen liegen Gehäuseteile 54, die anstelle des Bodens 14 eine strichliert angedeutete Mittelwand 55 besitzen, von der nach beiden Seiten ein verzahnter Rand ausgeht der mit den entsprechend verzahnten Abschnitten der benachbarten Gehäuseteile zusammenarbeitet Auf diese Weise kann der vierundzwanzigpolige Schalter aus nur zwei äußeren und drei mittleren doppelrandigen Gehäuseteilen aufgebaut sein. Er enthält trotzdem insgesamt vier Schalterkammern mit jeweils sechs Kontaktbahnen.

Es ist jedoch auch möglich, hohe Schaltersäulen mit großer Anzahl von Kontaktbahnen ohne die doppelrandigen Gehäuseteile 54 aufzubauea indem jeweils mehrere Schalter der Bauweise nach der F i g. 1 bis 4 mit ihren Böden 14 gegeneinandergesetzt werden (wobei natürlich der Raststern in diesem Falle nur einmal am Ende vorgesehen wird). Diese letztere Lösung hat den Vorteil, daß sämtliche Schalter mit nur einer einzigen Bauweise eines Gehäuseteils auskommen, so daß ein echtes Baukastensystem mit nur einem Grundbaustein gegeben ist Aus F i g. 7 ist noch zu erkennen, daß die Verzahnung nicht unbedingt gleichmäßig sein muß. Man kann vielmehr den beim Mittelkontakt nötigen Versatz auch schon in der Verzahnung berücksichtigen, so daß die Ausbiegung 38 nicht so stark zu werden braucht

Eine sehr einfache Bauart der Kontaktteile ergibt sich, wenn die Steckzungen 27 aus dem gleichen Material bestehen wie die Federzungen 30. In diesem Falle würden allerdings die Steckzungen normalerweise im Material zu dünn werden, um eine ordentliche Klemmung herbeizuführen. Man kann dementsprechend, wie in Fig.8 dargestellt ist das Material der Kontaktzunge 27 im Bereich des Steckanschlusses einer Wellung unterwerfen, so daß die geforderte Gesamtdikke entsteht Dabei wird allerdings die Kontaktfläche verkleinert Eine andere Lösung wäre die Doppelung durch Umkippen des Materials, im Anschluß und/oder Festlegungsbereich, die sich als sehr vorteilhaft erwiesen hat

Es ist also zu erkennen, daß ein außerordentlich kompakter und vielseitiger Schalter geschaffen wird, der einfach herstellbar und montierbar ist Vor allem ist bei dem Schalter nach der Erfindung die Baugröße sehr gering, die ja stets unter Einbeziehung der Anschlüsse gerechnet werden muß. Die Anschlüsse können auch nach hinten organisch zu einem Kabelstrang zusammengefaßt und hinweggeführt werden. Es entsteht also durch das Zusammenfügen der Gehäuseteile 12,13 bzw. 54 eine klemmende Festlegung der Kontaktteile, die an dieser Stelle gleichzeitig nach außen durch den Schalter herausragen und die Steckanschlüsse oder andere Anschlüsse tragen. Durch die dort vorhandenen Stifte wird eine Festlegung in Längsrichtung der Kontakte bewirkt Man kommt mit einem Minimum an Bauteilen aus, wozu es auch beiträgt, daß ein Schaltnocken, der aus einem einfachen kleinen Kunststoffteil besteht, gleichzeitig sechs Kontaktzungen betätigt, die in zwei Ebenen liegen, die in nur geringem axialem Abstand voneinander liegen. Durch die um 90° versetzte Anordnung ist nicht nur die Herstellung des Schalters mit nur einer einzigen Ausführung eines Gehäuseteils möglich, sondern die Anschlüsse liegen auch soweit voneinander, daß sie ohne weiteres mit Kabeln und Steckschuhen versehen werden können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Schalter mit einem Gehäuse mit zwei von einer Schaltwelle durchragten flachen Gehäuseteilen, die eine Ausnehmung einschließen, wobei in der Ausnehmung von der Schaltwelle Ober Nocken betätigte stromführende, axial bewegliche Kontaktzungen mit ihrem einen Ende an den Gehäuseteilen fest angeordnet sind, wobei die Gehäuseteile zinnenartig abwechselnd ineinandergreifende Vorsprünge und Vertiefungen aufweisen und die Kontaktteile jeweils zwischen dem Grund einer Vertiefung und der Endfläche eines Vorsprunges festgelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktzungen in zwei in axialem Abstand voneinander liegenden Ebenen angeordnet sind und die Kontaktzungen der einen Ebene jeweils zwischen dem Grund einer Vertiefung des einen Gehäuseteils und der Endfläche eines Vorsprungs des anderen Gehäuseteils festgelegt sind, während die Kontaktzungen der anderen Ebene jeweils zwischen dem Grund einer Vertiefung des anderen Gehäuseteils und der Endfläche eines Vorsprungs des einen Gehäuseteils festgelegt sind.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (12,13,53) im Bereich des Grundes (20) der Vertiefungen (19) und/oder an der Endfläche (47) der Vorsprünge (18) Stifte (23) sowie ggf. damit zusammenwirkende Einsenkungen (24) haben und daß die Kontaktteile (25, 26) Durchbrüche (33) aufweisen, durch die die Stifte (23) hindurchragen.

3. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Stirnseite einer Nockenscheibe (49) Nocken (42) angeordnet sind.

4. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Ebene mehrere, vorzugsweise drei, Kontaktzungen (26) angeordnet sind.

5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Kontaktzunge (26) einseitig um die Schaltwelle (41) herumgeführt ist

6. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktteile (25, 26) der beiden Ebenen sich im wesentlichen senkrecht zueinander erstrecken.

7. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktzungen (26) im Bereich ihrer Festlegung zwischen dem Grund (20) der Vertiefung (19) und den Endflächen (47) der Vorsprünge (18) eine Verbindungsstelle zwischen einer dünneren Federzunge (30) und einem dickeren Material für eine Steckanschlußzunge (27) aufweisen.

8. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktzungen (25,26) in ihrem Festlegungsbereich eine die Festklemmung begünstigende Aufbiegung (37) aufweisen.

9. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit Ausnahme des Anspruchs 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kontaktzunge (25,26) aus einem Flachmaterialstreifen hergestellt ist, der im Bereich einer Steckanschlußzunge (27') wellenförmig verformt ist und/oder im Anschluß- und ggf. Befestigungsbereich durch Umknicken des Materials doppelt liegt

10. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Gruppen von Gehäuseteilen (12,13,53), die jeweils einen Schaltnocken (42) und zwei Ebenen von Kontaktteilen (25,26) enthalten, jeweils in Achsrichtung der Schaltwelle (41) hintereinander zu einem Schalter (11) zusammensetzbar sind.

11. Schalter nach einen: der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (12, 13) die Form eines einseitig offenen Kastens mit einem die mittlere Ausnehmung (46) umgebenden Rand (15) haben, der einen hohen und einen niedrigen, jeweils Vorsprünge (18) und Vertiefungen (19) aufweisenden Randabschnitt (16, 17) besitzt

!2. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter Gehäuseteile (53) enthält, die nach beiden axialen Seiten je einen Rand haben, der einen hohen und einen niedrigen, jeweils Vorsprünge und Vertiefungen aufweisenden Randabschnitt besitzt