DE4122747C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Mehrstufen­ schalter mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 und des nebengeordneten Patentanspruchs 2.

Ein Mehrstufenschalter mit diesen Merkmalen ist bekannt (DE-OS 23 23 403). Er hat einen einzigen elastisch biegbaren Schalt­ kontakt, der auf einem gehäusefesten Träger aufliegt und so be­ festigt ist, daß er in dem Bereich zwischen den Befestigungs­ stellen von dem Träger abgehoben werden kann, wobei jedoch sei­ ne Länge geringfügig die des Trägers überschreitet. Daraus re­ sultiert eine lokale Ausbeulung des Schaltkontakts von dem Trä­ ger weg. Die Kuppe dieser Ausbeulung bildet den beweglichen Kontaktbereich des Schaltkontakts. Dieser wird mittels eines linear bzw. rotatorisch gleitend entlang dem Schaltkontakt be­ wegbaren Betätigungsteils, das wenigstens eine die Ausbeulung beidseits umfassende Aussparung hat, entlang dem Träger geführt und dabei mit korrespondierenden Festkontakten, die über den Längs- bzw. Bogenverlauf des Schaltkontakts diesem gegenüber­ stehend verteilt sind, elektrisch kontaktiert.

Der Schaltkontakt ist streifenförmig ausgeführt, so daß eine Linienberührung zwischen der Kuppe und den jeweils kontaktier­ ten Festkontakten erzielt werden kann. In der beschriebenen Konfiguration des Mehrstufenschalters liegt bei Schaltvorgängen eine Mischung aus abhebender und gleitender Kontaktierung vor, weil die Kuppe der Ausbeulung über die Festkontakte abgerollt wird. Im Grenzbereich des Ausschaltens ergeben sich dabei Über­ gänge mit nur geringfügigen abnehmenden Überlappungen zwischen Schalt- und Festkontakt, was bekanntlich bei höheren Schalt­ strömen zu Kontaktschäden durch Lichtbogenbildung und Kontakt­ abbrand führen kann.

Außerdem wird der Schaltkontakt nicht direkt an die Festkon­ takte angedrückt.

Die DE-AS 11 83 162 beschreibt einen weiteren Mehrstufenschal­ ter mit einem einstückig aus biegbarem, leitfähigem Flachmate­ rial gefertigten Schaltkontakt mit etwa handförmigem Grundriß, der einseitig - im Bereich der "Handwurzel" - eingespannt ist und an dessen von der Einspannung abragender Seite mehrere Kon­ taktfinger unterschiedlicher Länge angeformt sind, denen in dem Gehäuse des Schalters je ein Festkontakt gegenübersteht. Die Festkontakte sind treppenartig auf unterschiedlichen Höhen­ niveaus angeordnet, so daß bei Druckbelastung des Schaltkon­ takts - im Bereich des "Handtellers" - durch ein senkrecht zur Ebene des Schaltkontakts bewegliches Betätigungsglied in Rich­ tung auf die Festkontakte dessen Kontaktfinger bei stetiger Erhöhung des wirkenden Drucks nacheinander mit den jeweils zu­ geordneten Festkontakten in elektrischen Kontakt bringbar sind. Bei Nachlassen des auf den Schaltkontakt aufgebrachten Drucks werden die Schaltfinger von ihren korrespondierenden Festkon­ takten ausschließlich durch die Eigenelastizität von dessen Material abgehoben.

Ein weiterer Mehrstufenschalter mit einem beidseitig eingespann­ ten bandförmigen Schaltkontakt (DE-OS 22 17 445) hat für jede Schaltstufe ein eigenes, jeweils senkrecht auf den Schaltkontakt in Richtung auf einen jenseits angeordneten Festkontakt einwir­ kendes Betätigungsteil in Form von Schalttasten.

Es ist auch ein elektrischer Mehrstufenschalter bekannt (DE-AS 11 22 606), bei dem eine federbelastete Kugel mittels eines Betätigungsglieds als Schaltkontakt bewegbar ist, mit dem Stec­ kerstifte von an den Schalter anzuschließenden Leitungen als Festkontakte unmittelbar korrespondieren, die in längs der Be­ wegungbahn des Schaltkontakts in dem Schaltergehäuse angeordne­ te Steckaufnahmen einsteckbar sind.

Schließlich ist auch ein Schiebeschalter bekannt (DE 23 56 501 A1), mittels dessen manuell verschiebbaren Betätigungsteils eine federbelastete Kugel als Schaltkontakt unmittelbar mit mehreren jeweils paarweise angeordneten und über die Kugel kurz­ schließbaren Festkontakten kontaktierbar ist.

Es ist auch bekannt, bei Kippschaltern (DE 30 24 510 A1, DE 35 38 380 A1) ein schnelles Schalten der Schaltkontakte zum Ver­ hindern von Lichtbögen und Kontaktabbrand zu erreichen, indem die Schaltkontaktträger an Knickstellen in geeigneter Weise ab­ gewinkelt werden. Dadurch werden die Schaltkontakte selbst aus­ gehend von einer Ruhestellung bei der Betätigung der Schalter mittels eines endseitig über den Träger streichenden Stößels oder dgl. beschleunigt auf ihre korrespondierenden Festkontakte aufgesetzt bzw. von diesen wieder abgehoben.

Die Erfindung hat die Aufgabe, einen gattungsgemäßen elektri­ schen Mehrstufenschalter im Hinblick auf die Kontaktsicherheit zu verbessern.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patent­ anspruchs 1 und des nebengeordneten Patentanspruchs 2 erfindungs­ gemäß gelöst.

In beiden Varianten wird der Schaltkontakt lediglich einseitig eingespannt, so daß sein anderes Ende frei ist.

In der ersten Variante, die als Schließerschalter ausgeführt ist, wird der Schaltkontakt mittels einer Andruckeinrichtung des Betätigungsteils sukzessive, ausgehend von seinem einge­ spannten Ende, unmittelbar mit den Festkontakten elektrisch kontaktiert, indem diese ihn von seiner von den Festkontakten abgewandten Seite her an die Festkontakte andrückt. Hierbei ist der Schaltkontakt vorzugsweise von den Festkontakten hinweg federnd vorgespannt.

In der zweiten Variante, die als Öffnerschalter ausgeführt ist, wird der Schaltkontakt mittels einer Abhebeeinrichtung, die zwischen seine den Festkontakten zugewandte Seite und die Fest­ kontakte selbst führbar ist, sukzessive, ausgehend von seinem freien Ende, von den Festkontakten abgehoben, wobei er im Ruhe­ zustand mit federnder Vorspannung an diesen anliegt.

Die kennzeichnenden Merkmale der Unteransprüche geben vorteil­ hafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Mehrstufenschalter an.

Besonders bevorzugt wird eine Kombination aus den beiden ge­ nannten Varianten, in der der Schaltkontakt einerseits von ei­ ner Andruckeinrichtung auf die Festkontakte niedergedrückt wird, andererseits jedoch zum Abheben von den Festkontakten nicht auf eine Federvorspannung zurückgegriffen wird, sondern der Schalt­ kontakt ausgehend von seinem freien Ende mit einer mit der An­ druckeinrichtung gekuppelten Abhebeeinrichtung zwangsläufig abgehoben wird. Damit wird eine Zwangsführung des Schaltkontakts in beiden Richtungen "Anlegen" und "Abheben" erreicht.

Hierbei kann der Schalter je nach der Ausgangsstellung seines Betätigungsteils sowohl als Öffner- als auch als Schließerschal­ ter betrachtet werden.

Es versteht sich, daß die begrenzte Bewegungsbahn des Betäti­ gungsteils sowohl geradlinig als auch gekrümmt sein kann, so daß entweder ein Schiebe- oder ein Drehschalter realisiert wer­ den kann.

Für schnelles Schalten des Schaltkontakts kann dieser vorteil­ haft mehrfach - entsprechend der Anzahl der Schaltstufen - an Knickstellen abgewinkelt sein, so daß für jede Schaltstufe der an sich bekannte Vorteil der Übersetzung der Bewegung des Be­ tätigungsteils am Schaltkontakt in Schnelle zur Geltung kommt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile gehen aus der Zeichnung meh­ rerer Ausführungsbeispiele und deren sich hier anschließender eingehender Beschreibung hervor.

Es zeigen in schematisierter Darstellung

Fig. 1 eine erste Variante des Mehrstufenschalters mit Schließerfunktion, in welcher ein Schaltkontakt in Gestalt einer langgestreckten Biegefeder aus Blech­ material verwendet wird, in der Ausschaltstellung,

Fig. 2 den Mehrstufenschalter aus Fig. 1 in einer Ein­ schaltstellung,

Fig. 3 eine zweite Variante des Mehrstufenschalters mit Schließerfunktion, in welcher ein Schaltkontakt in Gestalt einer langgestreckten Biegefeder aus Blech­ material mit Knickstellen verwendet wird, in der Ausschaltstellung,

Fig. 4 den Mehrstufenschalter aus Fig. 3 in einer Ein­ schaltstellung,

Fig. 5 eine gegenüber Fig. 4 um 90° gedrehte Schnittan­ sicht aus Fig. 4,

Fig. 6 eine dritte Variante eines Mehrstufenschalters ana­ log zu Fig. 1 mit einem in Stufen vorgeformten Schaltkontakt,

Fig. 7 eine vierte Variante eines Mehrstufenschalters, in der ausgehend von einer Anordnung wie nach Fig. 3 oder 4 die Andruckeinrichtung mit einer Abhebeein­ richtung gekuppelt ist, so daß eine Zwangsführung des Schaltkontakts sowohl beim Anlegen als auch beim Abheben erreicht wird,

Fig. 8 eine fünfte Variante eines Mehrstufenschalters mit Öffnerfunktion, in der der Schaltkontakt federnd in Richtung auf die Festkontakte vorgespannt und mit­ tels einer Abhebeeinrichtung des Betätigungsteils von diesen abhebbar ist.

In Fig. 1 ist ein Mehrstufenschalter 1 in einer ersten Ausfüh­ rungsform mit nur strichpunktiert angedeutetem Gehäuse 1′ dar­ gestellt. Sein Betätigungsteil 2 ist um eine gehäusefeste Achse 3 mittels einer Handhabe 4 manuell schwenkbar. Das Betätigungs­ teil 2 hat in der gezeigten Draufsicht etwa Kreissektorform; an seinem von der Achse 3 abgewandten freien Ende 5 ist es mit ei­ ner Andruckeinrichtung 6 in Gestalt einer einstückig angeform­ ten, kreisbogenförmigen Führungsschiene 6S versehen, die winklig von dem teilweise weggeschnittenen sektorförmigen Teil des Betä­ tigungsteils - in die Zeichnungsebene hinein nach unten - abragt. Die Führungsschiene wiederum trägt ein Andruckelement 7, das vorzugsweise aus einem hochelastischen, gleitfähigen und verschleißfesten Kunststoff, z. B. Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyamid und dgl. - also ohne elektrische Kontakt­ funktion - hergestellt ist.

Im Gehäuse 1′ ist ein Schaltkontakt 8, der aus einem gut lei­ tenden, federnden und bogenförmig vorgeformten Blechstreifen besteht, einseitig an einem Ende 8E fest eingespannt und elek­ trisch über eine Leitung 8L anschließbar. Die Einspannung des Schaltkontakts 8 befindet sich unterhalb der Ebene des sektor­ förmigen Teils des Betätigungsteils 2 etwa auf dem durch den Innenradius der Führungsschiene 6S bzw. dem Andruckelement 7 vorgegebenen Abstand von der Achse 3, von welchem der Schalt­ kontakt 8 mit einem freien Ende 8F abragt.

Festkontakte 9, die vorzugsweise in an sich bekannter Weise unmittelbar durch die zylindrischen Kontaktstifte von Steckern gebildet sind, sind in Aufnahmen 10 - die nur als Halbschalen angedeutet sind - des Gehäuses 1′ nur zu ihrer mechanischen Halterung eingesteckt. Ferner sind an die Festkontakte 9 bzw. an die Stecker angeschlossene Leitungen 11 angedeutet. Die Aufnahmen 10 sind im Gehäuse entlang eines Kreisbogens an­ geordnet, dessen Radius etwa dem Innenradius der Führungsschie­ ne 6 des Betätigungsteils 2 entspricht bzw. etwas kleiner ist als der Abstand der Einspannung des Schaltkontakts 8 von der Achse 3. Sie liegen also auf einer Linie, die entlang der Be­ wegungsbahn des Betätigungsteils 2 verläuft. Ersichtlich ist der Mehrstufenschalter 1 hier ausgeschaltet, denn der Schaltkontakt 8 liegt an keinem der vier Festkontakte 9 an.

Durch Schwenken der Handhabe 4 um die Achse 3 - was hier durch nicht dargestellte mechanische Anschläge oder dgl. nur inner­ halb eines Winkelbereichs von ca. 90° ermöglicht wird, wobei jede der möglichen Schaltstellungen des Betätigungsteils in bekannter Weise durch nicht dargestellte mechanische Rasten definiert sein kann - wird der Mehrstufenschalter 1 geschaltet. Wenn die Handhabe 4 im Uhrzeigersinn geschwenkt wird, gleitet das Andruckelement 7 der Führungsschiene 6S über die Bogenau­ ßenseite, also die von den Festkontakten abgewandte Seite, des Schaltkontakts 8, so daß dieser aufgrund der über das Andruck­ element 7 von der Führungsschiene 6S auf ihn ausgeübten Kraft entlang der kreisförmigen Bewegungsbahn der Führungsschiene 6 des Betätigungsteils 2 gebogen wird. Mit fortschreitender Bie­ gung wird die Bogeninnenseite des Schaltkontakts 8 mit den Fest­ kontakten 9 nacheinander in elektrischen Kontakt gebracht, so daß eine elektrische Verbindung zwischen der Leitung 8L zum Schaltkontakt und einer bzw. mehreren der Leitungen 11 geschal­ tet wird.

Fig. 2 zeigt die von der Ausschaltstellung am weitesten ent­ fernte Einschaltstellung des Betätigungsteils 2 und des Schalt­ kontakts 8, in der alle Festkontakte 9 mit der Leitung 8L ver­ bunden sind.

In dieser Ausführung ist der Mehrstufenschalter z. B. als Ge­ bläsestufenschalter verwendbar, wenn jedem Festkontakt ein be­ stimmter Widerstand zur Einschaltung der unterschiedlichen Ge­ bläsestufen vorgeschaltet ist.

Neben der bisher gezeigten Drehschalter-Konfiguration kann auch ein Schiebeschalter mit geradliniger Handhabenbewegung in glei­ cher Weise mit nur einem einzigen biegbaren Schaltkontakt verse­ hen werden, wie aus Fig. 3 hervorgeht. Eine Handhabe 4′ eines Betätigungsteils 2′ dient zur geradlinigen manuellen Verschie­ bung einer Andruckeinrichtung 6′ in Gestalt einer geraden Füh­ rungsschiene 6S′, die ihrerseits mit drei Andruckelementen 7′ bestückt ist, entlang einer Gehäuseführung 3′. In gleicher Wei­ se wie bei der vorstehend gezeigten Ausführung sind drei Fest­ kontakte 9 in Aufnahmen 10 des Schaltergehäuses 1′ in einer geraden Reihe, also wieder entlang der Bewegungsbahn des Betä­ tigungsteils, nebeneinander mechanisch festgelegt; die Abstände der Andruckelemente 7′ untereinander entsprechen den Abständen der Festkontakte 9 untereinander.

Ein Schaltkontakt 8′ ist wiederum als einseitig im Gehäuse 1′ an einem Ende 8E eingespannte Blechfeder mit einem freien Ende 8F ausgeführt. Er ist - ebenso wie der Schaltkontakt 8 aus Fig. 1 und 2 - ausgehend von seiner Einspannung zunächst an einer Abbiegung 12 rechtwinklig abgebogen; seine Längserstrec­ kung, in der er elastisch biegbar ist, verläuft im wesentlichen entlang der Reihe der Festkontakte. Er weist zwei gleichsinnig gerichtete Knickstellen 13 auf, die jeweils zwischen zweien der Festkontakte 9 liegen.

Ausgehend von der in Fig. 3 gezeigten Ausschaltstellung läßt sich die Handhabe 4′ mit der Führungsschiene 6′ nach rechts schieben; in Fig. 4 ist die zweite Einschaltstellung gezeigt, in welcher die Handhabe 4′ noch nicht ganz bis zum rechten An­ schlag geschoben ist. Die Bewegungsmöglichkeiten der Handhabe 4′ sind durch kleine Pfeile angedeutet.

In dem Moment, in dem das am weitesten rechts angeordnete An­ druckelement 7′ an den Schaltkontakt 8′ im Bereich von dessen rechtwinkliger Abbiegung 12 anläuft und weitergeschoben wird, wird der Schaltkontakt 8′ elastisch nach unten gebogen und kommt dabei unterseitig auf seinem zwischen der Abbiegung 12 und der linken Knickstelle 13 gelegenen Abschnitt in elektrischen Kontakt mit dem linken Festkontakt 9. Wird die Handhabe 4′ weiter nach rechts geschoben, gelangt das rechte Andruckelement 7′ zu der linken Knickstelle 13; gleichzeitig läuft das mittlere Andruck­ element 7′ bereits an der Abbiegung 12 an. In der gezeigten Stellung klemmen das rechte und das mittlere Andruckelement 7′ jeweils einen Abschnitt des Schaltkontakts 8′ zwischen sich und einem der Festkontakte 9 ein; die linke Knickstelle 13 ist "ge­ glättet", während die rechte Knickstelle 13 ihren Knickwinkel beibehält. Der rechte Festkontakt 9 ist mithin noch nicht mit dem Schaltkontakt 8′ kontaktiert; dies kann erst durch Weiter­ schieben der Handhabe 4′ nach rechts erreicht werden. Die Abbiegung 12 und die Knickstellen 13 haben die Wirkung, daß die Schiebebewegung der Handhabe 4′ und der Führungsschiene 6′ am Schaltkontakt 8′ in Schnelle übersetzt werden; sie bewirken schnelles Aufsetzen und Abheben des Schaltkontakts auf die bzw. von den Festkontakten 9.

Da letztere, wie bereits erwähnt, als zylindrische Steckerstif­ te ausgeführt werden sollen, und der Schaltkontakt 8′ - wie der Schaltkontakt 8 aus Fig. 1 und 2 auch - aus flachem Blechmate­ rial gefertigt ist, kommt es beim Schalten des Mehrstufenschal­ ters zu Linienberührungen zwischen dem Schaltkontakt 8′ und den Festkontakten, so daß auch relativ hohe Ströme sicher geleitet und geschaltet werden können.

Eine verdeutlichende Schnittdarstellung entlang der Linie V-V in Fig. 4 ist in Fig. 5 zu sehen; sie zeigt, daß ein Stecker 14 mit einer Leitung 11 von einer Seite in eine als Wandbohrung hergestellte Aufnahme 10 des Gehäuses 1′ eingesteckt ist. Sein Steckerstift ragt in das Gehäuse 1′ hinein; oberhalb des Stec­ kerstiftes, dessen Endbereich unmittelbar einen Festkontakt 9 des Schalters bildet, verläuft der als Blechbiegefeder ausge­ führte Schaltkontakt 8′, der durch die Andruckfeder 7′ auf den Steckerstift niedergedrückt ist. Ebenso wird eine Ausführungs­ möglichkeit für die Gehäuseführung 3′ des Betätigungsteils 2′ mit Handhabe 4′ und Führungsschiene 6′ durch die Schnittansicht noch besser verdeutlicht.

Abweichend von den bisherigen Darstellungen ist es aber auch möglich, den Schaltkontakt mit den Stirnseiten der Steckerstif­ te zu kontaktieren, wenn z. B. die zu schaltenden Ströme nicht sehr hoch sind. Hierbei können auch unterschiedlich lange Stec­ kerstifte an einem Mehrfachstecker vorgesehen werden.

Fig. 6 zeigt als Variante zu Fig. 1 in noch weitergehender Vereinfachung, daß auch bei einem Mehrstufendrehschalter ein mit doppelten Knickstellen 13′ in Gestalt von Stufen vorgeform­ ter Schaltkontakt 8′′ verwendet werden kann, um schnelles Her­ stellen bzw. Aufheben der elektrischen Kontaktierung zu errei­ chen, ohne den Grundgedanken des einseitig eingespannten, ge­ meinsamen Schaltkontakts für alle Festkontakte zu verlassen. Mit jeder Schaltstufe des Betätigungsteils 2 wird eine der Knickstellen elastisch verformt, so daß sich der in der Längs­ erstreckung des Schaltkontakts 8′′ daran anschließende Abschnitt an den jeweils korrespondierenden Festkontakt 9 anlegt. In die­ ser Ausführungsform kann auf ein federndes Andruckelement ver­ zichtet werden, wenn die Knickstellen 13′ so ausgelegt werden, daß sie beim Darüberführen der Führungsschiene 6S des Betäti­ gungsteils 2 unter Erzeugung einer Verspannung in Richtung auf die Festkontakte elastisch aufgebogen werden.

Ein Schaltkontakt mit Knickstellen in der in Fig. 6 gezeigten Art kann selbstverständlich bei Bedarf auch bei einem Schiebe­ schalter gemäß Fig. 3-5 Verwendung finden.

Prinzipiell kann jede der in Fig. 1-6 gezeigten Varianten des Mehrstufenschalters auch mit einer Zwangsführung versehen werden, indem deren Andruckeinrichtung jeweils mit einer Abhe­ beeinrichtung fest gekuppelt werden, die von den freien Enden der Schaltkontakte 8 bzw. 8′ her jeweils zwischen deren auf die Festkontakte zu weisende Seite und die Festkontakte selbst ge­ führt werden kann, um bei Bewegungen des Betätigungsteils in Richtung auf die jeweiligen Ausschaltstellungen ein definiertes Abheben des Schaltkontakts zu erzwingen.

Es sei an dieser Stelle ausdrücklich angemerkt, daß mit der Angabe "von dem freien Ende her" lediglich eine Bewegungsrich­ tung bestimmt werden soll; es soll damit nicht unbedingt aus­ gedrückt werden, daß das freie Ende des Schaltkontakts von der Abhebeeinrichtung freigegeben wird, so daß diese im Extremfall zunächst das freie Ende unterlaufen müßte, um zwischen den näch­ sten Festkontakt und den Schaltkontakt geführt werden zu können. In der Regel wird der Schaltkontakt vielmehr mit seinem freien Ende auch in der Extremstellung der Abhebeeinrichtung noch auf dieser aufliegen. Dies kann durch entsprechende Längenabmessung des Schaltkontakts sichergestellt werden.

Fig. 7 zeigt hingegen einen Mehrstufenschalter mit einem zwangsgeführten, mehrfach geknickt vorgeformten Schaltkontakt 8′′ in einer weiteren, von der Anordnung gemäß Fig. 3 und 4 ausgehenden Abwandlung und einer Fig. 4 entsprechenden Schalt­ stellung. Hier sind die vier Festkontakte 9 (Steckerstifte) zwar wiederum in einer geraden Reihe angeordnet, wie es bei gebräuchlichen Mehrfachsteckern der Fall ist, der Schaltkontakt 8′′ wird aber dennoch mittels eines um eine gehäusefeste Achse 3 schwenkbaren, hier nur gestrichelt angedeuteten Betätigungs­ teils 2 mit den Festkontakten 9 kontaktiert bzw. von diesen abgehoben.

Hierzu wird die linear bewegbare Andruckeinrichtung 6′, die mit einem elastischen Andruckelement 7′ versehen ist, dessen Länge dem Gesamtabstand der Festkontakte 9 entspricht, in der wie­ derum nur gestrichelt angedeuteten, parallel zu der Linie der Festkontakte 9 verlaufenden Gehäuseführung 3′ geführt, und das Betätigungsteil 2 weist an seinem freien Ende eine Gabel 14 auf, die einen von der Andruckeinrichtung 6′ abragenden Zapfen 15 umfaßt.

Natürlich sind auch andere, gleichwertige konstruktive Lösungen zur Umsetzung der Schwenkbewegung des Betätigungsteils 2 in die Schiebebewegung der Andruckeinrichtung hier anwendbar, z. B. eine beidseitig angelenkte Schub-Zugstange oder eine Zahnrad- Zahnstangen-Kombination.

Das Andruckelement 7′ sitzt auf den von den Festkontakten 9 weg weisenden Knickstellen des Schaltkontakts 8′′ auf und spannt diesen in der gezeichneten Stellung auf die drei unteren Fest­ kontakte 9.

Für ein zwangsläufiges, nicht nur auf Federvorspannung beru­ hendes Abheben des Schaltkontakts 8′′ von den Festkontakten sorgt eine fest mit der Andruckeinrichtung 6′ gekuppelte, hier einstückig daran angeformte Abhebeeinrichtung 16 in Gestalt eines Keils, die vom freien Ende 8F des Schaltkontakts 8′′ her zwischen dessen auf die Festkontakte 9 zu weisende Seite und die Festkontakte 9 selbst geführt wird, wenn das Betätigungs­ teil 2 gegen den Uhrzeigersinn geschwenkt wird. In der gezeich­ neten Stellung steht die Abhebeeinrichtung gerade zwischen dem Schaltkontakt 8′′ und dem obersten der vier Festkontakte 9. Wird das Betätigungsteil 2 im Uhrzeigersinn verschwenkt, so wird der Schaltkontakt 8′′ auch mit dem oberen Festkontakt 9 elektrisch kontaktiert; bei gegensinniger Schwenkung des Betä­ tigungsteils 2 werden der Schaltkontakt nacheinander von den unteren Festkontakten getrennt.

Es ist in einer weiteren Ausgestaltung des Mehrstufenschalters aber auch möglich, den einzigen, elastisch biegbaren Schalt­ kontakt im Ruhezustand mit den Festkontakten in Verbindung zu halten, wie aus der Darstellung in Fig. 8 hervorgeht, um eine Öffnerfunktion des Mehrstufenschalters zu schaffen. Es ist hier­ zu notwendig, den Schaltkontakt 8′′′ zu den vier Festkontakten 9 hin vorzuspannen; in der hier gezeigten Anordnung sind diese wieder entlang einem Kreisbogen angeordnet, wobei der Schalt­ kontakt 8′′′ radial innen an ihnen anliegt, um seine Vorspan­ nung zu unterstützen. Anstelle einer Andruckeinrichtung ist hier dann eine Abhebeeinrichtung 16 an dem Betätigungsteil 2 vorgesehen, mit der der Schaltkontakt 8′′′, ausgehend von sei­ nem freien Ende, sukzessive von den Festkontakten 9 abgehoben wird, wenn das Betätigungsteil im Uhrzeigersinn geschwenkt wird. In der gezeichneten Stellung sind zwei Festkontakte frei, wäh­ rend der Schaltkontakt 8′′′ an den beiden anderen noch anliegt. Durch die radial innen in einem Kreisbogen liegende Kontaktie­ rung wird ein Abheben des Schaltkontakts von Festkontakten ohne Zutun der Abhebeeinrichtung verhindert. Bei Bedarf kann aber auch der Schaltkontakt so geformt werden, daß sein Biegewider­ standsmoment nicht über seine Länge konstant ist, sondern vom freien Ende zum eingespannten Ende hin zunimmt. Dies könnte z. B. durch einen trapezförmigen Grundriß des Schaltkontakts er­ reicht werden, wobei die breitere Grundseite des Trapezes ein­ zuspannen wäre.

Es können aber auch statische elastische Andruckelemente (Schraubendruckfedern, Federstößel, weichelastische Blockele­ mente) auf der von den Festkontakten 9 wegweisenden Seite des Schaltkontakts 8′′′ vorgesehen werden, wie sie in der Figur durch gestrichelte Kraftpfeile angedeutet sind, die diesen ständig in Richtung auf die Festkontakte niederdrücken, jedoch sein Abheben durch die Abhebeeinrichtung 16 erlauben. Natürlich wird die Abhebeeinrichtung 16 eine derartige Länge haben, daß der Schaltkontakt 8′′′ auch in der weitestmöglich im Uhrzeigersinn geschwenkten Stellung des Betätigungsteils 2 si­ cher von allen Festkontakten 9 abgehoben bleibt.

Es versteht sich, daß in allen gezeigten Ausführungsformen me­ chanische Rasteinrichtungen wie bei üblichen Schaltern vorge­ sehen werden, die das Betätigungsteil 2 bzw. 2′ in der einzu­ stellenden Ein- bzw. Ausschaltstellung festhalten. Diese sind aber nicht Gegenstand der Erfindung und daher in den Figuren nicht dargestellt.

Ferner können Stützstege zwischen je zwei Festkontakten vorge­ sehen werden, um ein Abheben des Schaltkontakts von Festkon­ takten in dem Moment zu verhindern, wenn das Betätigungsteil bzw. die Führungsschiene und die Andruckeinrichtung ihre Kraft auf den Schaltkontakt gerade im Bereich zwischen zweien der Festkontakte ausüben.

Bei Bedarf können diese Stützstege auch über die dem Schalt­ kontakt zugewendete Kontur der Festkontakte in Richtung auf den Schaltkontakt hinausragen, so daß dieser mittels einer Andruck­ einrichtung bzw. eines einzelnen elastischen Andruckelements immer nur mit einem einzelnen Festkontakt elektrisch verbunden wird, der dem Andruckelement gerade gegenübersteht, während die beidseitigen Stützstege ein Abheben des Schaltkontakts von den übrigen Festkontakten sicherstellen.

Vorteilhaft ist allen gezeigten Ausführungsformen gemeinsam, daß die Schaltkontakte jeweils nahezu senkrecht auf die Fest­ kontakte aufgesetzt und von diesen wieder abgehoben werden. Gegenüber schleifenden Kontakten ergeben sich dadurch präzise Schaltpunkte, und es treten keine stetige Änderungen des lei­ tenden Querschnitts auf, die bei hohen Schaltströmen ungünstig sein können. Hingegen sind geringfügige Relativbewegungen zwi­ schen dem angedrückten Schaltkontakt und den Festkontakten wäh­ rend Schaltbewegungen des Betätigungsteils durchaus möglich und im Sinne der Kontaktreinhaltung auch erwünscht.

Die gezeigten Varianten von Schaltkontakten werden vorzugsweise aus Kupferblech oder ähnlich gut elektrisch leitendem Material mit einer Dicke von etwa 0,5 mm oder weniger gefertigt, um ei­ nerseits eine gewisse Eigensteifigkeit und Vorspannbarkeit, andererseits aber auch einfache elastische Verformbarkeit zu erzielen.

Neben der bereits erwähnten Verwendung als Gebläse-Stufenschal­ ter kann der beschriebene Mehrstufenschalter vorteilhaft z. B. auch als Scheibenwischer-Schalter oder als Programmwähler für Automatikgetriebe von Kraftfahrzeugen verwendet werden. Grund­ sätzlich ist er natürlich darüber hinaus überall dort verwend­ bar, wo mehrere Schaltstufen getrennt oder gleichzeitig mittels einer Handhabe eingeschaltet bzw. umgeschaltet werden müssen.

Claims (16)

1. Elektrischer Mehrstufenschalter, umfassend

• - einen mittels eines in einem Gehäuse gelagerten und innerhalb eines begrenzten Bereiches bewegbaren Betätigungsteils mit jeder Bewegung des ihn in seiner Längserstreckung in eine bestimmte Richtung entlang einer Bewegungsbahn überstreichenden Betätigungsteils elastisch biegbaren, im Gehäuse festgelegten, elektrisch leitfähigen, streifenförmigen Schaltkontakt,
• - mehrere innerhalb des Gehäuses in einer entlang der Bewegungsbahn des Betätigungsteils verlaufenden Linie angeordnete Festkontakte zur elektrischen Kontaktierung mit dem Schaltkontakt im Zuge von dessen bei Bewegung des Betätigungsteils in eine bestimmte Richtung fortschreitender Biegung,

dadurch gekennzeichnet,
daß der Schaltkontakt (8; 8′; 8′′) durch Einspannung nur eines seiner Enden (8E) in dem Gehäuse (1′) festgelegt ist, während sein anderes Ende (8F) frei ist,
und daß das Betätigungsteil (2; 2′) mit einer den Schaltkontakt (8; 8′; 8′′) von dem eingespannten Ende ausgehend fortschreitend biegenden und ihn von seiner von den Festkontakten (9) abgewandten Seite her auf die Festkontakte (9) drückenden Andruckeinrichtung (6, 6S; 6′, 6S′) verbunden ist.

2. Elektrischer Mehrstufenschalter, umfassend

• - einen mittels eines in einem Gehäuse gelagerten und innerhalb eines begrenzten Bereiches bewegbaren Betätigungsteils mit jeder Bewegung des ihn in seiner Längserstreckung in eine bestimmte Richtung entlang einer Bewegungsbahn überstreichenden Betätigungsteils elastisch biegbaren, im Gehäuse festgelegten, elektrisch leitfähigen, streifenförmigen Schaltkontakt,
• - mehrere innerhalb des Gehäuses in einer entlang der Bewegungsbahn des Betätigungsteils verlaufenden Linie angeordnete Festkontakte zur elektrischen Kontaktierung mit dem Schaltkontakt,
• - eine mit dem Betätigungsteil verbundene und zwischen die Festkontakte und den Schaltkontakt führbare, diesen fortschreitend von den Festkontakten hinweg biegende Abhebeeinrichtung,

dadurch gekennzeichnet,
daß der Schaltkontakt (8′′′) durch Einspannung nur eines seiner Enden (8E) in dem Gehäuse (1′) festgelegt ist, während sein anderes Ende (8F) frei ist, daß der Schaltkontakt (8′′′) federnd in Richtung auf die Festkontakte (9) hin vorgespannt ist und im Ruhezustand elektrisch mit diesen kontaktiert ist,
und daß die Abhebeeinrichtung (16) von dem freien Ende (8F) des Schaltkontakts (8′′′) her zu dessen fortschreitender abhebender Biegung zwischen die Festkontakte (9) und den Schaltkontakt (8′′′) führbar ist.

3. Elektrischer Mehrstufenschalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mit der Andruckeinrichtung (6, 6S; 6′, 6S′) gekuppelte, auf den Schaltkontakt (8′′) zu dessen von dem freien Ende (8F) ausgehender fortschreitender Biegung von den Festkontakten (9) hinweg einwirkende und bezüglich der Festkontakte (9) zwischen diese und den Schaltkontakt (8′′) führbare Abhebeeinrichtung (16).

4. Elektrischer Mehrstufenschalter nach Anspruch 1 oder 3, dessen Betätigungsteil rotatorisch bewegbar ist, gekennzeichnet durch Ausführung des Betätigungsteils (2) als mittels der Handhabe (4) um eine gehäusefeste Achse (3) schwenkbare Kreissektorfläche mit einem bogenförmigen, den Schaltkontakt (8) überstreichenden freien Ende (5) und der Andruckeinrichtung als eine von diesem winklig abragenden, mit dem Schaltkontakt (8) zu dessen fortschreitender Biegung wenigstens mittelbar mechanisch in Kontakt bringbaren Führungsschiene (6S).

5. Elektrischer Mehrstufenschalter nach Anspruch 1 oder 3, dessen Betätigungsteil translatorisch bewegbar ist, gekennzeichnet durch Ausführung des Betätigungsteils (2′) als mittels der Handhabe (4′) geradlinig im Gehäuse (1′) entlang einer Gehäuseführung (3′) verschiebbarer Schlitten mit einer mit dem Schaltkontakt (8′) zu dessen fortschreitender Biegung wenigstens mittelbar mechanisch in Kontakt bringbaren Führungsschiene (6S′).

6. Elektrischer Mehrstufenschalter nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch Anordnung wenigstens eines elastischen Andruckelements (7; 7′) zwischen der Andruckeinrichtung (6, 6S; 6′, 6S′) des Betätigungsteils (2; 2′) und dem Schaltkontakt (8; 8′; 8′′).

7. Elektrischer Mehrstufenschalter nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine der Anzahl von Festkontakten (9) entsprechende Anzahl von elastischen Andruckelementen (7′), deren Abstand untereinander dem Abstand der Festkontakte (9) untereinander entspricht.

8. Elektrischer Mehrstufenschalter nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch Ausführung jedes elastischen Andruckelements (7; 7′) aus einem Kunststoff.

9. Elektrischer Mehrstufenschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine Knickstelle (13; 13′) in der Längserstreckung des Schaltkontakts (8′; 8′′).

10. Elektrischer Mehrstufenschalter nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch Anordnung der wenigstens einen Knickstelle (13) in einem Bereich des Schaltkontakts (8′), der bei dessen elastischer Biegung zwischen zweien der Festkontakte (9) liegt.

11. Elektrischer Mehrstufenschalter nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch wenigstens einen zwischen jeweils zweien der Festkontakte (9) angeordneten, den Schaltkontakt (8′′′) bei dessen fortschreitender Biegung gegen die vom Betätigungsteil (4′) ausgeübte Kraft stützenden Stützsteg (15).

12. Elektrischer Mehrstufenschalter nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch über die dem Schaltkontakt (8′′′) zugewendete Kontur der Festkontakte (9) in Richtung auf den Schaltkontakt (8′′′) hinausragende Anordnung des wenigstens einen Stützstegs (15).

13. Elektrischer Mehrstufenschalter nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch

• - Aufnahmen für mit Verbrauchern verbundene Stecker, wobei mindestens einer der Stecker bei einem Schaltvorgang unmittelbar mit dem biegbaren Schaltkontakt elektrisch kontaktierbar ist,
• - Anordnung der Aufnahmen (10) für die Stecker (14; Fig. 5) innerhalb des Gehäuses entlang der Bewegungsbahn des Betätigungsteils (2; 2′),
  wodurch die in das Gehäuse (1′) hineinragenden Endbereiche der Stecker (14) unmittelbar die Festkontakte (9) des Schalters (1) bilden.

14. Elektrischer Mehrstufenschalter nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen mit dem eingespannten Ende (8E) des Schaltkontakts (8; 8′; 8′′; 8′′′) verbundenen elektrischen Anschluß.