EP3703085A1 - Elektronischer drehschalter sowie elektrischer durchlauferhitzer - Google Patents

Elektronischer drehschalter sowie elektrischer durchlauferhitzer Download PDF

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EP3703085A1
EP3703085A1 EP19160032.9A EP19160032A EP3703085A1 EP 3703085 A1 EP3703085 A1 EP 3703085A1 EP 19160032 A EP19160032 A EP 19160032A EP 3703085 A1 EP3703085 A1 EP 3703085A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
circuit board
rotary switch
actuating element
electronic rotary
designed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP19160032.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Koch
Christian Barlag
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gerdes Holding GmbH and Co KG
Original Assignee
Gerdes Holding GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gerdes Holding GmbH and Co KG filed Critical Gerdes Holding GmbH and Co KG
Priority to EP19160032.9A priority Critical patent/EP3703085A1/de
Priority to CN202010129131.5A priority patent/CN111627629B/zh
Publication of EP3703085A1 publication Critical patent/EP3703085A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C10/00—Adjustable resistors
    • H01C10/10—Adjustable resistors adjustable by mechanical pressure or force
    • H01C10/12—Adjustable resistors adjustable by mechanical pressure or force by changing surface pressure between resistive masses or resistive and conductive masses, e.g. pile type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C10/00—Adjustable resistors
    • H01C10/30—Adjustable resistors the contact sliding along resistive element
    • H01C10/32—Adjustable resistors the contact sliding along resistive element the contact moving in an arcuate path
    • H01C10/36—Adjustable resistors the contact sliding along resistive element the contact moving in an arcuate path structurally combined with switching arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C10/00—Adjustable resistors
    • H01C10/14—Adjustable resistors adjustable by auxiliary driving means
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices

Definitions

  • the present invention relates to an electronic rotary switch.
  • the invention further relates to an electrical instantaneous water heater comprising at least one control electronics, a channel arrangement with at least one electrically heatable heating channel.
  • Rotary switches can be found in many electrical engineering devices. Often it is about electromechanical components in which different switching states are set by a mechanical rotary movement. As a rule, rotary switches of this type comprise a stationary contact set and a further contact set which is arranged so as to be rotatable relative thereto about the switch axis of rotation, so that different contacting states are achieved by changing the rotary position.
  • electromechanical rotary switches In addition to the electromechanical rotary switches, electronic rotary switches are known in which contact sets are not used, but in which the respective rotary switch position is detected electrically, magnetically or optically.
  • Such an electronic rotary switch is for example from the document DE 10 2008 002 407 A1 known.
  • the document discloses an electronic rotary switch which is arranged on a printed circuit board and comprises at least one contact switch field which, in different rotary positions, produces the corresponding electrical contact connections with an elastomeric switching mat which is rotatable via an actuating element.
  • Another task is to propose a water heater with such an electronic rotary switch.
  • the electronic rotary switch mentioned at the outset being a printed circuit board, a potentiometer arranged in print assembly on the printed circuit board with a rotatable sliding contact, the sliding contact comprising a receiving element designed to receive an actuating element in a rotationally fixed manner, the circuit board having a through recess, through which the actuating element and / or the receiving element is guided and wherein the actuating element is connected non-rotatably in engagement with the receiving element of the sliding contact, the actuating element comprising at least one latching element on its circumference at the level of the circuit board and the circuit board having a plurality in the area of the through recess Has latching recesses which are designed in such a way that when the actuating element is rotated, the at least one latching element of the actuating element in the respective latching recesses of the circuit board in egg Engage ner detent position and a control circuit which is set up to measure a variable resistance of the potentiometer as
  • the electronic rotary switch according to the invention has a number of advantages.
  • the rotary switch has a particularly simple construction and can therefore be manufactured quickly and inexpensively.
  • the central electromechanical component of the electronic rotary switch according to the invention is a potentiometer for print mounting, which is inexpensive on the market and available in numerous designs.
  • the rotary switch according to the invention is arranged directly on the circuit board, so that on the one hand it is held mechanically by the circuit board and on the other hand no cabling is required.
  • An expedient embodiment of the invention is characterized in that the at least one latching element is designed as a spring element.
  • the latching elements designed as spring elements mean that the actuating element is held in the respective latching positions. Only when a correspondingly large torque is applied to the actuating element does the at least one latching element spring back and release a rotary movement of the actuating element up to the next latching position. This ensures, on the one hand, that the user can haptically perceive the various latching positions when the electronic rotary switch is operated. In addition, a detent position that has been maintained is locked, that is, an unintentional adjustment of the operating element and sliding contact of the potentiometer is reliably prevented.
  • a preferred development of the invention is characterized in that the actuating element is designed in one piece. This offers the advantage that the production cost of the electronic rotary switch is significantly reduced.
  • the at least one latching element designed as a spring element become an integral part of the actuating element. In this way, the actuating element can be rotatably connected as a whole to the sliding contact and mounted in one piece.
  • the actuating element is made of plastic.
  • the actuating element made of plastic is preferably manufactured by injection molding. It is thus possible, for example, when producing further plastic parts, such as the printed circuit board cover described below, to produce the actuating element in one and the same injection molding process and to couple it to the further component via thin material bridges.
  • a further expedient embodiment of the invention is characterized in that the electronic rotary switch further comprises a circuit board cover which is designed for releasable fastening to the circuit board on the actuating element side, the circuit board cover having a recess for the actuation element to pass through.
  • the circuit board cover thus fulfills a double function. On the one hand this is set up as a cover element for the circuit board.
  • the recess for the implementation of the actuating element serves as a bearing element for the actuating element.
  • the actuating element closes in the recess for the implementation of the same at least substantially flush with the circuit board cover.
  • the actuating element and / or the circuit board cover are consequently set up in such a way that the actuating element ends in the recess of the passage either flush or essentially flush with the circuit board cover.
  • Another expedient embodiment of the invention is characterized in that one end face of the operating element has a shaped recess which is designed and set up for the form-fitting, non-rotatable reception of an adjusting element with a handling section.
  • the aforementioned adjusting element is required, which can be connected to the operating element via the shaped recess and can then be adjusted manually via the handling section of the adjusting element.
  • Rotary actuation of the operating element is consequently only possible for those who have the adjusting element according to the invention. This advantageously prevents unauthorized persons from making changes to the settings of the electronic rotary switch according to the invention. This is essentially only possible with the adjusting element according to the invention via the handling section.
  • the object is achieved by the instantaneous water heater mentioned at the outset, in that the instantaneous water heater comprises at least one electronic rotary switch with the aforementioned features.
  • Fig. 1 shows a perspective view of the rotary switch according to the invention.
  • a potentiometer 11 is arranged in print assembly.
  • the potentiometer 11 is preferably arranged on the circuit board 10 by means of a push-through assembly.
  • the connection pins 12 of the potentiometer 11 are guided through contact holes 13 in the circuit board 10, which are soldered on the soldering side 14 of the circuit board 10.
  • the potentiometer 11 is designed as an SMD component (“surface-mounted device”) and is arranged directly on the circuit board 10 by means of solderable connection surfaces. This embodiment is not shown in the drawing.
  • the potentiometer 11 comprises a rotatable sliding contact 15, which comprises a receiving element 17 designed for this purpose for receiving an actuating element 16 in a rotationally fixed manner.
  • the receiving element 17 can be designed as a slot, for example, or - as in FIG Fig. 1 shown - be set up circular in cross section with a flattened side.
  • the actuating element 16 comprises, for example, a pin element 18 which is set up in such a way that it is set up in a form-fitting manner in the receiving element 17 to form the aforementioned non-rotatable connection between the actuating element 16 and the sliding contact 15.
  • the circuit board 10 has a through recess 19 through which the actuating element 16 is guided.
  • the actuating element 16 does not have a pin element 18, but a recess - also not shown in the drawing - so that the actuating element 16 can be arranged non-rotatably on the receiving element 17 by being pushed on.
  • the circuit board 10 has a plurality of latching recesses 21 in the area of the through recess 19.
  • Fig. 1 For example, four of the latching recesses 21 are shown, the number of latching recesses 21 being variable, and depending on how many rotary switching stages of the electronic rotary switch according to the invention are desired.
  • the electronic rotary switch according to the invention further comprises a control circuit - not shown in the drawing - which is set up to measure the variable resistance of the potentiometer 11.
  • the control circuit is further set up to determine the set latching position for each of the latching positions on the basis of resistance value specifications and to provide it as a rotary switch position signal.
  • the potentiometer 11 is integrated in the control circuit, for example, in such a way that, as a voltage divider, it provides a voltage value proportional to the respective rotary position of the sliding contact 15 via its sliding contact of the sliding contact 15.
  • This latching position-dependent voltage value is preferably digitized by means of an analog / digital converter and evaluated with the resistance value specifications for each of the latching positions by means of a microprocessor.
  • the microprocessor then displays the rotary switch position signal in the form of a digital value that provides information about the respective rotary switch position.
  • control circuit can be constructed without a microprocessor, for example by using window comparators by means of which the detent position-dependent variable resistance of the potentiometer 11 is evaluated and converted into a rotary switch position signal.
  • window comparators by means of which the detent position-dependent variable resistance of the potentiometer 11 is evaluated and converted into a rotary switch position signal.
  • the outputs of the window comparators are followed by a corresponding logic circuit which generates the respective rotary switch position signal from the output signals of the window comparators.
  • the latching elements 20 are preferably each designed as a spring element. As shown in the drawing, the actuating element 16 is more preferably formed in one piece. The spring function of the locking elements 20 is brought about by circumferential recesses 22 which are arranged in the lateral surface 23 of the actuating element 16. The actuating element 16 is also preferably made of plastic.
  • Fig. 2 shows a perspective view of the rotary switch according to the invention with the circuit board 10 and a circuit board cover 24.
  • the circuit board cover 24 is set up to be detachably attached to the circuit board 10 on the actuating element side.
  • the circuit board cover 24 preferably comprises resiliently designed retaining elements 25, by means of which the circuit board cover 24 is latched onto the circuit board 10.
  • the circuit board cover 24 also has a recess 26 which is set up to guide the actuating element 16 through this recess 26. In other words, the actuating element 16 is guided through the recess 26 of the circuit board cover 24.
  • the actuating element 16 closes flush or essentially flush with the printed circuit board cover 24 in the recess 26 for the implementation of the same.
  • the confirmation element 16 is accessible from the outside, it cannot be adjusted manually without further aids. This offers the advantage that the electronic rotary switch is protected against unwanted manipulation at least to a certain extent.
  • an end face 27 of the operating element 16 has a shaped recess 28.
  • the shaped recess 28 is designed and configured to receive an adjusting element 29 in a form-fitting, rotationally fixed manner.
  • the adjusting element 29 preferably has a handling section 30 which is dimensioned such that the actuating element 16 can be adjusted by hand.
  • the adjusting element 29 furthermore has a coupling part 31 which is set up to be inserted positively into the molded recess 28 in order to produce the aforementioned non-rotatable connection between the adjusting element 29 and the actuating element 16. After adjusting the rotational position of the actuating element 16 by means of the adjusting element 29, the latter can be pulled off axially and in this way removed particularly easily.
  • the present invention also includes the instantaneous water heater mentioned at the outset, which has at least one control electronics.
  • the water heater furthermore comprises a duct arrangement with at least one electrically heatable heating duct and the control electronics comprise at least one electronic rotary switch with the features described above.
  • at least one of the electronic rotary switches of the control electronics of the water heater is designed and set up for preselecting the maximum heating power of the water heater.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Drehschalter umfassend eine Leiterplatte (10), ein in Printmontage auf der Leiterplatte (10) angeordnetes Potentiometer (11) mit einem drehbeweglichen Gleitkontakt (15), wobei der Gleitkontakt (15) ein zur drehfesten Aufnahme eines Betätigungselements (16) eingerichtetes Aufnahmeelement (17) umfasst, wobei die Leiterplatte (10) eine Durchgangsausnehmung (19) aufweist, durch die das Betätigungselement (16) und/oder das Aufnahmeelement (17) geführt ist und wobei das Betätigungselement (16) unter Eingriff mit dem Aufnahmeelement (17) des Gleitkontakts (15) drehfest verbunden ist, wobei das Betätigungselement (16) an seinem Umfang auf Höhe der Leiterplatte (10) mindestens ein Rastelement (20) umfasst und die Leiterplatte (10) im Bereich der Durchgangsausnehmung (19) eine Mehrzahl an Rastausnehmungen (21) aufweist, die derart ausgebildet sind, dass bei einer Drehbetätigung des Betätigungselements (16) das mindestens eine Rastelement (20) des Betätigungselements (16) in mindestens einer der Rastausnehmungen (21) der Leiterplatte (10) in einer Raststellung einrastet und eine Steuerschaltung, die eingerichtet ist, einen veränderlichen Widerstand des Potentiometers (11) in Abhängigkeit der Raststellung zu messen und anhand von Widerstandswertvorgaben für jede der Raststellungen die jeweilige Raststellung zu ermitteln und als Drehschalterstellungssignal bereitzustellen. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Durchlauferhitzer mit einem solchen Drehschalter.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektronischen Drehschalter.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung einen elektrischen Durchlauferhitzer umfassend mindestens eine Steuerelektronik, eine Kanalanordnung mit mindestens einem elektrisch beheizbaren Heizkanal.
  • Drehschalter finden sich in vielen Geräten der Elektrotechnik. Häufig handelt es sich um elektromechanische Bauelemente, bei denen verschiedene Schaltzustände durch eine mechanische Drehbewegung eingestellt werden. In der Regel umfassen derartige Drehschalter einen feststehenden Kontaktsatz sowie einen relativ dazu um die Schalterdrehachse drehbeweglich angeordneten weiteren Kontaktsatz, so dass durch Verändern der Drehposition verschiedene Kontaktierungszustände erzielt werden.
  • Neben den elektromechanischen Drehschaltern sind elektronische Drehschalter bekannt, bei denen nicht Kontaktsätze genutzt werden, sondern bei denen die jeweilige Drehschalterstellung elektrisch, magnetisch oder optisch erfasst wird. Ein solcher elektronischer Drehschalter ist beispielsweise aus dem Dokument DE 10 2008 002 407 A1 bekannt. Das Dokument offenbart einen elektronischen Drehschalter, der auf einer Leiterplatte angeordnet ist und mindestens ein Kontaktschalterfeld umfasst, welches mit einer elastomeren Schaltmatte, die über ein Betätigungselement drehbar ist, in unterschiedlichen Drehstellungen die entsprechenden elektrischen Kontaktverbindungen herstellt.
  • Ein weiterer Drehsteller geht aus dem Dokument DE 10 2004 020 827 A1 hervor. Die Position des Drehstellers wird mit einem optischen Encoder ausgewertet.
  • Nachteilig an den bekannten Lösungen ist, dass diese entweder aus zahlreichen elektromechanischen Komponenten aufgebaut sind oder aber aufwendige Sensorik und Auswerteschaltung zur Auswertung der Drehstellung erfordern.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen elektronischen Drehschalter frei von mechanischen Kontaktsätzen bereitzustellen. Weiter ist es Aufgabe einen elektronischen Drehschalter möglichst geringer mechanischer Komplexität bereitzustellen, dessen mechanische Komponenten mit möglichst geringem Aufwand herstellbar sind. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, einen elektronischen Drehschalter bereitzustellen, der unmittelbar auf einer Leiterplatte anordenbar ist.
  • Des Weiteren besteht die Aufgabe darin, einen Durchlauferhitzer mit einem solchen elektronischen Drehschalter vorzuschlagen.
  • Die Aufgabe wird durch den eingangs genannten elektronischen Drehschalter gelöst, wobei der Drehschalter eine Leiterplatte, ein in Printmontage auf der Leiterplatte angeordnetes Potentiometer mit einem drehbeweglichen Gleitkontakt, wobei der Gleitkontakt ein zur drehfesten Aufnahme eines Betätigungselements eingerichtetes Aufnahmeelement umfasst, wobei die Leiterplatte eine Durchgangsausnehmung aufweist, durch die das Betätigungselement und/oder das Aufnahmeelement geführt ist und wobei das Betätigungselement unter Eingriff mit dem Aufnahmeelement des Gleitkontakts drehfest verbunden ist, wobei das Betätigungselement an seinem Umfang auf Höhe der Leiterplatte mindestens ein Rastelement umfasst und die Leiterplatte im Bereich der Durchgangsausnehmung eine Mehrzahl an Rastausnehmungen aufweist, die derart ausgebildet sind, dass bei einer Drehbetätigung des Betätigungselements das mindestens eine Rastelement des Betätigungselements in den jeweiligen Rastausnehmungen der Leiterplatte in einer Raststellung einrasten und eine Steuerschaltung, die eingerichtet ist, einen veränderlichen Widerstand des Potentiometers in Abhängigkeit der Raststellung zu messen und anhand von Widerstandswertvorgaben für jede der Raststellungen die jeweilige Raststellung zu ermitteln und als Drehschalterstellungssignal bereitzustellen.
  • Der erfindungsgemäße elektronische Drehschalter weist eine ganze Reihe von Vorteilen auf. Der Drehschalter ist konstruktiv besonders einfach aufgebaut und damit schnell und kostengünstig in der Fertigung herstellbar. Zentrales elektromechanisches Bauteil des erfindungsgemäßen elektronischen Drehschalters ist ein Potentiometer zur Printmontage, das am Markt preiswert und in zahlreichen Ausführungen erhältlich ist. Zudem der erfindungsgemäße Drehschalter unmittelbar auf der Leiterplatte angeordnet, so dass dieser einerseits mechanisch durch die Leiterplatte gehalten wird und andererseits keine Verkabelung mehr erforderlich ist.
  • Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Rastelement als Federelement ausgebildet ist. Die als Federelemente ausgebildeten Rastelemente führen dazu, dass das Betätigungselement in den jeweiligen Raststellungen gehalten wird. Erst beim Aufbringen eines entsprechend großen Drehmoments auf das Betätigungselement federt das mindestens eine Rastelement zurück und geben eine Drehbewegung des Betätigungselements bis zur nächsten Raststellung wieder frei. Hierdurch wird einerseits erreicht, dass der Benutzer beim Betätigen des elektronischen Drehschalters haptisch die verschiedenen Raststellungen wahrnehmen kann. Zudem wird eine einmal beibehaltene Raststellung arretiert, das heißt ein unbeabsichtigtes Verstellen von Bedienungselement und Gleitkontakt des Potentiometers wird somit zuverlässig verhindert.
  • Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Betätigungselement einstückig ausgebildet ist. Dies bietet den Vorteil, dass der Fertigungsaufwand des elektronischen Drehschalters maßgeblich reduziert ist. Durch die einstückige Ausbildung des Betätigungselements werden insbesondere das als Federelement ausgebildete mindestens eine Rastelement integraler Bestandteil des Betätigungselements. Auf diese Weise kann das Betätigungselement als Ganzes drehfest mit dem Gleitkontakt verbunden und in einem Stück montiert werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist das Betätigungselement aus Kunststoff. Weiter bevorzugt wird das aus Kunststoff bestehende Betätigungselement im Spritzgussverfahren hergestellt. Es ist somit möglich, beispielsweise bei der Fertigung weiterer Kunststoffteile, wie zum Beispiel der weiter unten beschriebenen Leiterplattenabdeckung, das Betätigungselement in ein und demselben Spritzvorgang herzustellen und an das weitere Bauteil über dünne Materialbrücken anzukoppeln.
  • Eine weitere zweckmäßige Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der elektronische Drehschalter weiter eine Leiterplattenabdeckung umfasst, die zum betätigungselementseitigen lösbaren Befestigen an der Leiterplatte ausgebildet ist, wobei die Leiterplattenabdeckung eine Ausnehmung zur Durchführung des Betätigungselements aufweist. Die Leiterplattenabdeckung erfüllt somit eine Doppelfunktion. Einerseits ist diese als Abdeckelement für die Leiterplatte eingerichtet. Andererseits dient die Ausnehmung zur Durchführung des Betätigungselements als Lagerelement für das Betätigungselement.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform schließt das Betätigungselement in der Ausnehmung zur Durchführung desselben zumindest im Wesentlichen bündig mit der Leiterplattenabdeckung ab. Das Betätigungselement und/oder die Leiterplattenabdeckung sind folglich derart eingerichtet, dass das Betätigungselement in der Ausnehmung der Durchführung entweder bündig oder im Wesentlichen bündig mit der Leiterplattenabdeckung abschließt. Dies bietet den Vorteil, dass ein Verstellen des Betätigungselements nicht ohne Weiteres möglich ist. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass nur qualifiziertes Bedienpersonal in der Lage ist, auf einfache Art und Weise den erfindungsgemäßen elektronischen Drehschalter zu verstellen.
  • Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Stirnfläche des Bedienungselements eine Formausnehmung aufweist, die zur formschlüssigen drehfesten Aufnahme eines Verstellelements mit einem Handhabungsabschnitt ausgebildet und eingerichtet ist. Zum Verstellen des Bedienungselements wird das vorgenannte Verstellelement benötigt, das über die Formausnehmung mit dem Bedienungselement verbindbar ist und anschließend über den Handhabungsabschnitt des Verstellelements händisch verstellt werden kann. Eine Drehbetätigung des Bedienungselements ist folglich nur für denjenigen möglich, der über das erfindungsgemäße Verstellelement verfügt. Vorteilhafterweise kann so verhindert werden, dass nicht autorisierte Personen Einstellungsänderungen an dem erfindungsgemäßen elektronischen Drehschalter vornehmen. Dies ist im Wesentlichen nur mit dem erfindungsgemäßen Verstellelement über den Handhabungsabschnitt möglich.
  • Des Weiteren wird die Aufgabe durch den eingangs genannten Durchlauferhitzer gelöst, indem der Durchlauferhitzer mindestens einen elektronischen Drehschalter mit den vorgenannten Merkmalen umfasst.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens einer der elektronischen Drehschalter der Steuerelektronik zur Vorwahl der maximalen Heizleistung des Durchlauferhitzers ausgebildet und eingerichtet ist.
  • Weitere bevorzugte und/oder zweckmäßige Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Besonders bevorzugte Ausführungsformen werden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
    • Fig. 1
    eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Drehschalters
    und
    Fig. 2
    eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Drehschalters mit der Leiterplatte sowie einer Leiterplattenabdeckung.
  • Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Drehschalters. Auf einer Leiterplatte 10, die beispielsweise als gedruckte Schaltung ausgeführt ist, ist ein Potentiometer 11 in Printmontage angeordnet. Wie in der Fig. 1 gezeigt, ist das Potentiometer 11 vorzugsweise mittels Durchsteckmontage auf der Leiterplatte 10 angeordnet. Bei dieser Art der Montage sind die Anschlusspins 12 des Potentiometers 11 durch in der Leiterplatte 10 vorhandene Kontaktlöcher 13 geführt, die auf der Lötseite 14 der Leiterplatte 10 verlötet sind. Alternativ ist das Potentiometer 11 als SMD-Bauteil (im Englischen: "surface-mounted device") ausgebildet und mittels lötfähiger Anschlussflächen direkt auf der Leiterplatte 10 angeordnet. Diese Ausführungsform ist in der Zeichnung nicht gezeigt.
  • Das Potentiometer 11 umfasst einen drehbeweglichen Gleitkontakt 15, der zur drehfesten Aufnahme eines Betätigungselements 16 ein hierzu eingerichtetes Aufnahmeelement 17 umfasst. Das Aufnahmeelement 17 kann beispielsweise als Schlitz ausgeführt sein, oder aber - wie in der Fig. 1 gezeigt - im Querschnitt kreisförmig mit einer abgeflachten Seite eingerichtet sein. Das Betätigungselement 16 umfasst beispielsweise ein Stiftelement 18, das derart eingerichtet ist, dass dieses formschlüssig in dem Aufnahmeelement 17 zur Bildung der genannten drehfesten Verbindung zwischen dem Betätigungselement 16 und dem Gleitkontakt 15 eingerichtet ist.
  • Die Leiterplatte 10 weist eine Durchgangsausnehmung 19 auf, durch die das Betätigungselement 16 geführt ist. Alternativ ist das Aufnahmeelement 17, gemäß einer in der Fig. 1 nicht gezeigten Ausführungsform, stiftförmig ausgebildet und so anstelle des Betätigungselements 16 durch die Durchgangsausnehmung 19 geführt. Entsprechend weist das Betätigungselement 16 kein Stiftelement 18 auf, sondern eine - in der Zeichnung ebenfalls nicht gezeigte - Ausnehmung, so dass das Betätigungselement 16 auf dem Aufnahmeelement 17 durch Aufstecken drehfest anordenbar ist.
  • Beide der zuvor genannten Ausführungsformen bewirken, dass das Betätigungselement 16 unter Eingriff mit dem Aufnahmeelement 17 des Gleitkontakts 15 drehfest verbunden ist. Die Leiterplatte 10 weist im Bereich der Durchgangsausnehmung 19 eine Mehrzahl an Rastausnehmungen 21 auf. In Fig. 1 sind beispielsweise vier der Rastausnehmungen 21 gezeigt, wobei die Anzahl der Rastausnehmungen 21 variabel ist, und abhängig davon, wie viele Drehschaltstufen des erfindungsgemäßen elektronischen Drehschalters gewünscht sind.
  • Der erfindungsgemäße elektronische Drehschalter umfasst weiter eine - in der Zeichnung nicht gezeigte - Steuerschaltung, die eingerichtet ist, den veränderlichen Widerstand des Potentiometers 11 zu messen. Die Steuerschaltung ist weiter eingerichtet, anhand von Widerstandswertvorgaben für jede der Raststellung die jeweils eingestellte Raststellung zu ermitteln und als Drehschalterstellungssignal bereitzustellen. Hierzu ist das Potentiometer 11 beispielsweise derart in der Steuerschaltung eingebunden, dass dieses als Spannungsteiler über seinen Schleifkontakt des Gleitkontakts 15 einen zur jeweiligen Drehposition des Gleitkontakts 15 proportionalen Spannungswert bereitstellt.
  • Vorzugsweise wird dieser raststellungsabhängige Spannungswert mittels eines Analog-/Digitalwandlers digitalisiert und mit dem Widerstandswertvorgaben für jede der Raststellung mittels eines Mikroprozessors ausgewertet. Der Mikroprozessor stellt dann das Drehschalterstellungssignal in Form eines Digitalwertes dar, der Aufschluss über die jeweilige Drehschalterstellung gibt.
  • Es ist auch möglich, dass die Steuerschaltung ohne Mikroprozessor aufgebaut ist, beispielsweise durch den Einsatz von Fensterkomparatoren mittels derer der raststellungsabhängige veränderliche Widerstand des Potentiometers 11 ausgewertet und in ein Drehschalterstellungssignal umgewandelt wird. Den Ausgängen der Fensterkomparatoren ist hierzu eine entsprechende Logik-Schaltung nachgeordnet, die aus den Ausgangssignalen der Fensterkomparatoren das jeweilige Drehschalterstellungssignal erzeugen.
  • Vorzugsweise sind die Rastelemente 20 jeweils als Federelement ausgebildet. Wie in der Zeichnung gezeigt, ist das Betätigungselement 16 weiter bevorzugt einstückig ausgebildet. Die Federfunktion der Rastelemente 20 wird durch Umfangsausnehmungen 22 bewirkt, die in der Mantelfläche 23 des Betätigungselements 16 angeordnet sind. Weiter bevorzugt ist das Betätigungselement 16 aus Kunststoff.
  • Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Drehschalters mit der Leiterplatte 10 sowie einer Leiterplattenabdeckung 24. Die Leiterplattenabdeckung 24 ist eingerichtet, betätigungselementseitig lösbar an der Leiterplatte 10 befestigt zu werden. Die Leiterplattenabdeckung 24 umfasst hierzu vorzugsweise federnd ausgebildete Halteelemente 25, mittels derer die Leiterplattenabdeckung 24 an der Leiterplatte 10 verrastet wird. Die Leiterplattenabdeckung 24 weist weiter eine Ausnehmung 26 auf, die eingerichtet ist, das Betätigungselement 16 durch diese Ausnehmung 26 zu führen. Anders ausgedrückt ist das Betätigungselement 16 durch die Ausnehmung 26 der Leiterplattenabdeckung 24 geführt.
  • Vorzugsweise schließt das Betätigungselement 16 in der Ausnehmung 26 zur Durchführung desselben bündig oder im Wesentlichen bündig mit der Leiterplattenabdeckung 24 ab. Auf diese Weise ist das Bestätigungselement 16 zwar von außen zugänglich, kann jedoch nicht ohne weitere Hilfsmittel händisch verstellt werden. Dies bietet den Vorteil, dass der elektronische Drehschalter gegen ungewollte Manipulationen zumindest im gewissen Maße geschützt ist.
  • Um den elektronischen Drehschalter dennoch bedienen zu können, weist eine Stirnfläche 27 des Bedienungselements 16 eine Formausnehmung 28 auf. Die Formausnehmung 28 ist zur formschlüssigen drehfesten Aufnahme eines Verstellelements 29 ausgebildet und eingerichtet. Das Verstellelement 29 weist vorzugsweise einen Handhabungsabschnitt 30 auf, der so dimensioniert ist, dass hierüber das Betätigungselement 16 händisch verstellt werden kann. Das Verstellelement 29 weist des Weiteren ein Kopplungsteil 31 auf, das eingerichtet, formschlüssig in die Formausnehmung 28 eingesetzt zu werden, um die genannte drehfeste Verbindung zwischen dem Verstellelement 29 und dem Betätigungselement 16 herzustellen. Nach dem Verstellen der Drehposition des Betätigungselements 16 mittels des Verstellelements 29 kann dieses axial abgezogen und auf diese Weise besonders einfach entfernt werden.
  • Die vorliegende Erfindung umfasst auch den eingangs genannten Durchlauferhitzer, der mindestens eine Steuerelektronik aufweist. Der Durchlauferhitzer umfasst weiterhin eine Kanalanordnung mit mindestens einem elektrisch beheizbaren Heizkanal und die Steuerelektronik umfasst mindestens einen elektronischen Drehschalter mit den zuvor beschriebenen Merkmalen. Insbesondere ist mindestens einer der elektronischen Drehschalter der Steuerelektronik des Durchlauferhitzers zur Vorwahl der maximalen Heizleistung des Durchlauferhitzers ausgebildet und eingerichtet.

Claims (9)

  1. Elektronischer Drehschalter umfassend
    eine Leiterplatte (10),
    ein in Printmontage auf der Leiterplatte (10) angeordnetes Potentiometer (11) mit einem drehbeweglichen Gleitkontakt (15), wobei der Gleitkontakt (15) ein zur drehfesten Aufnahme eines Betätigungselements (16) eingerichtetes Aufnahmeelement (17) umfasst, wobei
    die Leiterplatte (10) eine Durchgangsausnehmung (19) aufweist, durch die das Betätigungselement (16) und/oder das Aufnahmeelement (17) geführt ist und wobei das Betätigungselement (16) unter Eingriff mit dem Aufnahmeelement (17) des Gleitkontakts (15) drehfest verbunden ist, wobei
    das Betätigungselement (16) an seinem Umfang auf Höhe der Leiterplatte (10) mindestens ein Rastelement (20) umfasst und
    die Leiterplatte (10) im Bereich der Durchgangsausnehmung (19) eine Mehrzahl an Rastausnehmungen (21) aufweist, die derart ausgebildet sind, dass bei einer Drehbetätigung des Betätigungselements (16) das mindestens eine Rastelement (20) des Betätigungselements (16) in mindestens einer der Rastausnehmungen (21) der Leiterplatte (10) in einer Raststellung einrastet und
    eine Steuerschaltung, die eingerichtet ist, einen veränderlichen Widerstand des Potentiometers (11) in Abhängigkeit der Raststellung zu messen und anhand von Widerstandswertvorgaben für jede der Raststellungen die jeweilige Raststellung zu ermitteln und als Drehschalterstellungssignal bereitzustellen.
  2. Elektronischer Drehschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Rastelement (20) jeweils als Federelement ausgebildet ist.
  3. Elektronischer Drehschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (16) einstückig ausgebildet ist.
  4. Elektronischer Drehschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (16) aus Kunststoff ist.
  5. Elektronischer Drehschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter umfassend eine Leiterplattenabdeckung (24), die zum betätigungselementseitigen lösbaren Befestigen an der Leiterplatte (10) ausgebildet ist, wobei die Leiterplattenabdeckung (24) eine Ausnehmung (26) zur Durchführung des Betätigungselements (16) aufweist.
  6. Elektronischer Drehschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (16) in der Ausnehmung (26) zur Durchführung desselben zumindest im Wesentlichen bündig mit der Leiterplattenabdeckung (24) abschließt.
  7. Elektronischer Drehschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stirnfläche (27) des Bedienungselements (16) eine Formausnehmung (28) aufweist, die zur formschlüssigen drehfesten Aufnahme eines Verstellelements (29) mit einem Handhabungsabschnitt (30) ausgebildet und eingerichtet ist.
  8. Elektrischer Durchlauferhitzer umfassend mindestens eine Steuerelektronik, eine Kanalanordnung mit mindestens einem elektrisch beheizbaren Heizkanal, wobei die Steuerelektronik mindestens einen elektronischen Drehschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7 umfasst.
  9. Elektrischer Durchlauferhitzer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der elektronischen Drehschalter der Steuerelektronik zur Vorwahl der maximalen Heizleistung des Durchlauferhitzers ausgebildet und eingerichtet ist.
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