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Die Erfindung betrifft eine federnde Kontaktbrücke für Schiebeschalter
aus Federband, welche in eine Kammer des Schaltschiebers eingesetzt ist und mit
jeweils in Schieberichtung hintereinander angeordneten Festkontakten zusammenwirkt,
bestehend aus einem Mittelstück mit V-förmig gebogenen Seitenteilen, deren freie
Enden sich auf dem Kammerboden abstützen.
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Schiebeschalter mit derartigen Kontaktbrücken werden neuerdings in
sehr vielen Rundfunk- und Fernsehgeräten verwendet, so daß der Bedarf sehr groß
ist und die Herstellung derselben weitgehend rationalisiert werden muß. Die Kontaktbrücken
müssen trotz kleiner Abmessungen sehr zuverlässig funktionieren und eine große Lebensdauer
besitzen, weil nachlassende Kontaktdrücke oder ungleichmäßige Übergangswiderstände
sich im Betrieb sehr störend bemerkbar machen und schwierige Reparaturen zur Folge
haben. Es sind daher bereits eine Reihe von derartigen Kontaktbrücken bekanntgeworden,
mit welchen dieses Problem zu lösen versucht wurde.
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Es sind zunächst zwei Gruppen zu unterscheiden, von denen die erste
Kontaktbrücken umfaßt, welche aus zwei Teilen bestehen, wobei ein im wesentlichen
starres Teil als leitende Verbindung zwischen den Festkontakten dient, während das
zweite Teil den Kontaktdruck erzeugt und beispielsweise als Blatt-oder Schraubenfeder
ausgebildet ist. Die erfindungsgemäße Kontaktbrücke gehört zur zweiten Gruppe, welche
einstückig aus Federband hergestellte Brükken umfaßt, die wegen des einfachen Herstellungsverfahrens
und der geringeren Kosten für die Massenfertigung besser geeignet sind.
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Aus der französischen Patentschrift 1335 017 ist eine im wesentlichen
J-förmig aus Federband gefertigte Brücke bekannt, welche mit ihrem längeren Schenkel
an den Festkontakten anliegt und sich mit dem kürzeren Schenkel auf der Mitte des
Federkammerbodens abstützt, wozu sie zur Bildung einer definierten Auflage entweder
eine Durchprägung im kurzen Schenkel oder der Kammerboden eine Rippe besitzt. Diese
verhältnismäßig einfach geformte Brücke hat zur Folge, daß wegen ihrer Unsymmetrie
der Kontaktdruck an den beiden Gegenkontakten ungleichmäßig ist und der Kontakt
mit dem niederen Druck daher störanfällig ist. Dieses tritt bei der aus dem deutschen
Gebrauchsmuster 1724 890 bekannten, doppelseitig umgebogenen und in der Mitte der
Federkammer kippbar gelagerten Kontaktbrücke nicht auf. Bei ihr wirkt es sich jedoch
ungünstig aus, daß die freien Schenkelenden zur Kontaktierung benutzt werden. Zur
Vermeidung von unerwünschten Rasteffekten muß bei dieser Brücke der gegenseitige
Abstand der Gegenkontakte sehr klein gehalten werden. Draht-Gegenkontakte können
hierbei kaum verwendet werden.
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Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1905106 ist eine wellenförmige Kontaktbrücke
bekannt, welche sich mit einer mittleren Prägung in einer Aufnahme des Kammerbodens
abstützt und mit zwei abgeflachten entgegengesetzten Prägungen an den Gegenkontakten
anliegt. Diese ebenfalls einfache und daher leicht herstellbare Form besitzt zwischen
dem Stützpunkt und der Kontaktstelle nur eine relativ kurze Federlänge und damit
ein steiles Federdiagramm, das sich bei den unvermeidlichen Fertigungsstreuungen
in größeren Kontaktdruckunterschieden auswirkt. Aus dem deutschen Gebrauchsmuster
1909 353 ist eine symmetrische Kontaktbrücke bekannt, deren Enden kreisbogenförmig
ausgebildet sind und in Ausnehmungen des Schiebers liegen, deren Radien den Kreisbogenenden
der Brücke angepaßt sind. Für den bei dieser Brücke erwarteten Effekt des Zusammenrollens
der ringförmigen Enden bedarf es einer sehr genauen Längenanpassung der Brücke in
der Kammer. Bei dem relativ kleinen Durchmesser der Kreisbogenenden ergeben sich
im Bereich der elastischen Verformung nur sehr geringe Hübe und damit ein sehr steiles
Diagramm für den Kontaktdruck, bezogen auf die Parallelverschiebung der Kontaktflächen.
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Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1819 394 ist weiterhin eine Kontaktbrücke
aus Federbandmaterial bekannt, die ein ebenes Mittelstück mit zwei durchgeprägten
Kontaktwarzen besitzt, an das sich auf der einen Seite ein in der Mittelachse liegender
und auf der anderen Seite zwei außenliegende, den Mittelschenkel umfassende V-förmig
gebogene Schenkel anschließen. Eine derartige für einen Spezialschalter vorgesehene
Feder ist relativ schwierig herstellbar und daher für die eingangs erwähnten, als
Massengüter zu fertigenden Schiebeschalter wenig geeignet.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktbrücke
zu gestalten, bei welcher die bei bekannten Ausführungen beschriebenen Wirkungen
vermieden werden und die in einfacher Weise auf automatischen Vorrichtungen hergestellt
und in die Federkammer eingesetzt werden kann.
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Es wird bei einer Kontaktbrücke der eingangs beschriebenen Art gemäß
der Erfindung daher vorgeschlagen, daß das Mittelstück schwach gewölbt und durch
eine Längssicke versteift ist und daß ihre freien Schenkelenden sich auf Bänken
am Boden der Kammer abstützen, deren Abstand kleiner ist als der Abstand zweier
benachbarter Gegenkontakte.
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Für die Herstellung der vorgeschlagenen Kontaktbrücke kann verhältnismäßig
dünnes Federband verwendet und damit eine gute elastische Verformbarkeit der federnden
Bereiche erzielt werden. Durch die Längssicke ist die Kontaktzone so versteift,
daß sie bei Betätigung des Schalters keine Verformung durch die Schiebekräfte erfährt.
Die vorgeschlagene, einstückige Brücke nähert sich also in ihrem Verhalten weitgehend
den Brücken, die aus einem starren Kontaktteil und einem gesonderten Kraftspeicher
bestehen. Durch die kleinere Bemessung des Abstandes der Auflagebänke für die freien
Schenkel gegenüber dem gegenseitigen Abstand der gegenüberliegenden Kontaktstellen
werden nicht nur die aktiven Federlängen der Schenkel vergrößert, sondern die Federung
der beiden Brückenhälften wird auch unabhängiger voneinander und ein wippenähnliches
Verhalten der Brücke bewirkt.
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In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung werden zur Vergrößerung
dieses Effektes die freien Schenkelenden verlängert und an den Stirnseiten mit Ausklinkungen
mit gegenseitig ineinanderpassenden Konturen versehen, -so daß sie in der Betriebslage
ineinandergreifen und sich gemeinsam auf einer Bank am Boden der Kammer abstützen,
die sich genau in der Mitte gegenüber den Gegenkontakten befindet.
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Die Einpassung der Brücke in der Federkammer ist unkritisch, wodurch
das automatische Einsetzen
der Feder ohne Schwierigkeiten erfolgen
kann, selbst wenn die Brücke in Folge von Härte- oder Banddicken-Schwankungen geringfügige
Formabweichungen im entspannten Zustand aufweist.
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In einer zweckmäßigen Weiterbildung wird die Kontaktbrücke in an sich
bekannter Weise aus Bandmaterial mit einer einseitigen Edelmetallauflage, vorzugsweise
Silberauflage, hergestellt. Das ergibt nicht nur eine abriebfeste Kontaktfläche,
sondern die Brücke kann auch von der laufenden Rolle automatisch gefertigt und ohne
Nachbearbeitung direkt in die Federkammer eingesetzt werden.
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Um die Kontaktbrücke im Schieber zu halten, solange er noch nicht
im Schalter eingesetzt ist, wird vorgeschlagen an den Seitenwänden der Federkammern
in an sich bekannter Weise Vorsprünge anzubringen, an denen sich im ausgebauten
Zustand des Schiebers die Kontaktbrücken abstützen.
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Schiebeschalter weisen in den meisten Fällen mehr als einen Umschalter
auf, so daß der Schieber mit mehreren Kontaktbrücken bestückt werden muß. Man wird
hierbei jeweils zwei Federkammern spiegelbildlich zur Längsachse am Schieber anbringen,
wobei der Schieber durch die entgegengesetzten Kontaktkräfte in der Mittellage gehalten
wird und beim Verschieben nur die Reibungskräfte an den Kontakten zu überwinden
sind.
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Die Erfindung und deren Einzelheiten werden an Hand der Zeichnung
für ein Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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F i g. 1 zeigt die Kontaktbrücke in der Seitenansicht, F i g. 2 in
der Draufsicht; F i g. 3 stellt ein Teilstück des Tastenschiebers mit eingesetzten
Kontaktbrücken dar.
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Die Kontaktbrücke besteht aus Bronzeband 2X0,1 mm, das eine einseitige
Silberauflage von 6 um besitzt.
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An das schwach gewölbte Mittelstück 1 schließen sich zu beiden Seiten
symmetrische, V-förmig gebogene Teile 2, 3 an, deren Schenkel 2', 3' mit der Ebene
des Mittelstückes im entspannten Zustand einen Winkel von etwa 20° einschließen.
In der Mitte des Mittelstückes ist ein Sicke 1' von 0,2 mm Tiefe nach innen durchgeprägt,
die sich bis in die Ansätze der V-förmigen Teile erstreckt. Die freien Schenkel
2', 3' lassen sich durch Druck auf ihre Enden etwa 30° elastisch schwenken, ohne
daß das Mittelstück eine merkliche Verformung erfährt.
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In der unteren Federkammer 4 des Schieberteilstückes 5 ist eine Kontaktbrücke
eingesetzt, deren Schenkelenden 2', 3' rechteckige, entgegengesetzt gegenüberliegende
Ausklinkungen besitzen und nebeneinander auf der Rippe 6 in der Mitte des Kammerbodens
aufliegen. Solange die Brücke nicht mit Gegenkontakten zusammenwirkt, stützt sie
sich auf den abgeschrägten Vorsprüngen 7, 8 der Kammer 4 ab.
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In der oberen Kammer 9 ist eine Brücke in der Betriebslage dargestellt,
deren freie Schenkelenden sich auf den Rippen 10, 11 am Boden der Kammer abstützen
und deren Mittelstück 1 mit einem Druck von je etwa 50 p an den Gegenkontakten
12, 13 anliegt. Eine Parallelverschiebung des Mittelstückes senkrecht zur
Schieberachse um 0,1 mm bewirkt hierbei entsprechend einer Federkonstante von 50
p/mm eine Kontaktdruckänderung von 5 p. Die Kontaktbrücke besitzt demnach eine weiche
Federung, die auch in der Massenfertigung gleichmäßige Kontaktbrücke und damit große
Betriebssicherheit des Schalters gewährleistet.
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Der Abstand a der Auflagestellen am Kammerboden ist dabei nur etwa
halb so groß wie der Abstand b der beiden Kontakte 12, 13 bzw. 13, 14. Durch diese
Anordnung der Kräfteangriffspunkte wird die gegenseitige Beeinflussung der beiden
Brückenhälften geringer, so daß auch bei einer Lageabweichung der Gegenkontakte
- ähnlich wie bei einer Wippe - ein gleichmäßiger Kontaktdruck erreicht wird. Bei
der in der unteren Kammer dargestellten Brücke ist dieses Verhalten durch die Lagerung
auf einer Mittelrippe noch wesentlich deutlicher ausgeprägt.
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Zum Umschalten wird der Schieber in Pfeilrichtung verschoben, bis
das Mittelstück die beiden Gegenkontakte 13, 14 leitend überbrückt. Während
des Verschiebens tritt keinerlei Rasteffekt auf, da das verhältnismäßig lange und
nur schwach gewölbte Mittelstück nicht in die Kontaktzwischenräume gedrückt werden
kann.
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Die erfindungsgemäße Kontaktbrücke stellt wegen der geschilderten
Vorteile eine Bereicherung der Technik auf dem Gebiet von kleinen Schiebeschaltern
dar.