DE19910149A1 - Kodierschalter mit einem drehbaren Schaltglied - Google Patents

Abstract

Ein Kodierschalter (1) weist auf einem ebenen Substrat (2) kreisförmig angeordnete ortsfeste Kontaktstellen (3, 4, 5) in gleichmäßiger Teilung auf. Ein drehbares Schaltglied (7) besitzt im halben Teilungsmaß der ortsfesten Kontaktstellen (3, 4, 5) angeordnete und miteinander verbundene Schleifkontakte (8). Je nach der Stellung des drehbaren Schaltgliedes (7) stehen ein Schleifkontakt (8) oder zwei Schleifkontakte (8) mit einer bzw. zwei der ortsfesten Kontaktstellen (3, 4, 5) in Eingriff. Das die Kontaktstellen (3, 4, 5) tragende Substrat (2) kann die Leiterplatte eines elektronischen Gerätes sein und kann eine Öffnung zur Lagerung eines Einstellgliedes (10) für das bewegbare Schaltglied (7) besitzen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kodierschalter mit auf einem ebenen Substrat kreisförmig angeordneten Kontaktstellen und mit einem drehbaren, mit den ortsfesten Kontaktstellen zusam­ menwirkenden Schaltglied, das ständig im Eingriff mit einer auf dem Substrat angeordneten Zuleitungskontaktstelle steht.

Ein Kodierschalter der vorstehend genannten Art ist durch die EP 0 050 804 A2 bekannt geworden. Die ortsfesten Kontaktstel­ len sind bei diesem Kodierschalter auf mehreren konzentri­ schen Kreisbahnen angeordnet, wobei das drehbare Schaltglied für jede der Kreisbahnen mit einem Schleifkontakt versehen ist. Der Erfindung liegt ausgehend hiervon die Aufgabe zu­ grunde, die Anzahl der Kontaktstellen für eine gegebene An­ zahl von zu kodierenden Schaltstellungen möglichst gering zu machen und damit den Kodierschalter zu vereinfachen und be­ triebssicherer zu gestalten.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die ortsfesten Kontaktstellen in gleichmäßiger Teilung auf einer einzigen, zur Drehachse des drehbaren Schaltgliedes konzentrischen Kreisbahn angeordnet sind und daß das drehbare Schaltglied im halben Teilungsmaß der ortsfesten Kontaktstel­ len angeordnete und miteinander verbundene Schleifkontakte aufweist, wobei die Abstände der ortsfesten Kontaktstellen entlang der Kreisbahn und die Breite der Schleifkontakte so bemessen sind, daß je nach Stellung des Schaltgliedes ein Schleifkontakt oder zwei Schleifkontakte mit einer bzw. zwei der ortsfesten Kontaktstellen in Eingriff steht bzw. stehen.

Wesentlich für die Erfindung ist ein einheitliches Bauprinzip für Kodierschalter mit einer unterschiedlichen Anzahl zu ko­ dierender Schaltstellungen. Dabei ist stets die Anzahl der abzufragenden Leitungen halb so groß wie die Anzahl der Schaltstellungen, zuzüglich jeweils einer Anschlußleitung für die Zuleitungskontaktstelle. Soll beispielsweise der Kodier­ schalter sechs Schaltstellungen besitzen, so werden drei mit einer Teilung von 120° angeordnete ortsfeste Kontaktstellen vorgesehen. Die Schleifkontakte des drehbaren Schaltgliedes sind demnach in dem halben Teilungsmaß, d. h. unter jeweils 60° angeordnet. Die Gesamtzahl der Anschlußleitungen 12 be­ trägt vier.

Kodierschalter nach der Erfindung für höhere Anzahlen von Schaltstellungen unterscheiden sich somit nur durch die An­ zahl der ortsfesten Kontaktstellen und des Winkels, unter dem die Schleifkontakte des drehbaren Schaltgliedes angeordnet sind. Demnach besitzt ein Kodierschalter nach der Erfindung mit acht Schaltstellungen über den Kreisumfang gleichmäßig verteilte vier ortsfeste Kontaktstellen, während ein Kodier­ schalter mit zehn Stellungen fünf ortsfeste Kontaktstellen aufweist.

Die Erfindung ist bei einer Vielzahl elektronischer Geräte mit Vorteil einsetzbar, bei denen eine Einstellung durch ei­ nen Benutzer vorzunehmen ist. Eine bevorzugte Anwendung bil­ den hierbei elektronische Überstromauslöser für Niederspan­ nungs-Leistungsschalter. Bei dieser Anwendung kann das Sub­ strat als Leiterplatte für die gedruckte Schaltung des elek­ tronischen Überstromauslösers ausgebildet sein, während das drehbare Schaltglied durch ein Einstellorgan für den Wert ei­ nes Auslöseparameters betätigbar ist.

Die Benutzung der Leiterplatte eines elektronischen Gerätes zugleich als Träger der Kontaktstellen und Leiterbahnen eines Kodierschalters sowie als Drehlager eines drehbaren Kontakt­ gliedes ist an sich bekannt und ist z. B. in der EP 0 050 861 beschrieben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Die Fig. 1 veranschaulicht das Prinzip eines Kodierschalters nach der Erfindung für sechs Schaltstellungen.

Die Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den Kodierschalter ge­ mäß der Fig. 1 entlang einem der ortsfesten Kontaktstellen, die mit einem Schleifkontakt in Eingriff steht.

Die Fig. 3 und 4 zeigen in einer der Fig. 1 entsprechen­ den Darstellung schematisch Kodierschalter für acht bzw. zehn Schaltstellungen.

Die Fig. 5 ist ein Kontaktschema für den Kodierschalter ge­ mäß den Fig. 1 und 2.

Ein der Fig. 5 entsprechendes Kontaktschema für den Kodier­ schalter gemäß der Fig. 4 zeigt die Fig. 6.

Der in der Fig. 1 gezeigte Kodierschalter 1 weist auf einem Substrat 2 in gleichmäßiger Teilung angeordnete ortsfeste Kontaktstellen 3, 4 und 5 auf. Im Zentrum der kreisförmigen Anordnung der Kontaktstellen 3, 4 und 5 ist das Substrat 2 mit einer Durchgangsöffnung 6 versehen, die zur Aufnahme ei­ nes zapfenartigen Einstellorgans 7 für ein drehbares Schalt­ glied 10 dient (Fig. 2). Konzentrisch zu der Durchgangsöff­ nung 6 befindet sich auf dem Substrat 2 eine kreisringförmige Zuleitungskontaktstelle 11, mit der das Schaltglied 10 stän­ dig in Eingriff steht. Ferner weist das Schaltglied 10 drei Schleifkontakte 11 auf, die in der halben Teilung der ortsfe­ sten Kontaktstellen 3, 4 und 5 angeordnet sind, d. h. im vor­ liegenden Fall unter 60°, da die Teilung der ortsfesten Kon­ taktstellen 120° beträgt.

Jede der Kontaktstellen 3, 4 und 5 sowie die Zuleitungskon­ taktstelle 11 sind durch eine Leiterbahn 12 in bekannter Wei­ se mit einer Auswertungsschaltung verbunden, die durch die jeweilige Stellung des Schaltgliedes 7 definierte Verbindun­ gen prüft und auswertet. In der Fig. 5 ist hierzu in Gestalt einer Tabelle das Kontaktschema dargestellt. Die sechs unter­ schiedlichen Schaltstellungen des drehbaren Schaltgliedes 7 sind in dieser Tabelle in der linken Spalte mit "Position 0 bis 5" bezeichnet. Die folgenden Spalten bezeichnen die Kon­ taktgabe an den einzelnen Kontaktstellen 3, 4 und 5, die durch eine verkleinerte Darstellung mit jeweiliger Hervorhe­ bung der betreffenden Kontaktstelle veranschaulicht sind. In den die einzelnen Kontaktstellen betreffenden Spalten sind mit "1" die bestehende und mit "0" die nicht bestehende Kon­ taktgabe mit dem Schaltglied 7 bezeichnet.

Als weiteres Ausführungsbeispiel ist in der Fig. 3 ein Ko­ dierschalter für acht Stellungen gezeigt. Der Kodierschalter 13 weist vier ortsfeste Kontaktstellen 14, 15, 16 und 17 auf, die mit einem drehbaren Schaltglied 18 zusammenwirken. Das Schaltglied 18 besitzt wiederum drei Schleifkontakte 20, die in der halben Teilung der Kontaktstellen 14, 15, 16 und 17, d. h. unter einem Winkel von 45° angeordnet sind. Leiterbah­ nen 12 auf dem Substrat 2 dienen in der gleichen Weise wie bereits erläutert zur Prüfung und Abfrage der jeweiligen Schaltstellung.

In der Fig. 4 ist als weiteres Ausführungsbeispiel ein Ko­ dierschalter 21 für zehn Schaltstellungen veranschaulicht. Nach dem Prinzip der Erfindung weist der Kodierschalter 21 daher fünf ortsfeste Kontaktstellen 22, 23, 24, 25 und 26 in Verbindung mit einem drehbaren Schaltglied 27 auf. Die drei Schleifkontakte des Schaltgliedes 27 sind wiederum in der halben Teilung der ortsfesten Kontaktstellen, in diesem Fall unter einem Winkel von 36°, angeordnet. Auf dem Substrat be­ finden sich insgesamt sechs Leiterbahnen 12, von denen fünf mit den ortsfesten Kontaktstellen 22-26 und die verbleibende Leiterbahn mit der Zuleitungskontaktstelle 11 verbunden sind.

Das Kontaktschema des Kodierschalters 21 gemäß der Fig. 4 zeigt die Fig. 6. Diese entspricht in ihrem Aufbau der Ta­ belle gemäß der Fig. 5, wobei die Schaltstellungen mit "Po­ sition 0 bis 9" und zusätzlich mit einer symbolischen Dar­ stellung für die Stellung des drehbaren Schaltgliedes 27 be­ zeichnet sind. Die jeweils betroffenen ortsfesten Kontakt­ stellen sind wie in der Fig. 5 als verkleinerte Darstellung der Anordnung der ortsfesten Kontaktstellen mit Hervorhebung der betroffenen Kontaktstelle veranschaulicht. Wie man er­ kennt, gibt es für jede Schaltstellung eine eindeutige und daher durch eine logische Schaltung auswertbare Kombination von Kontaktbelegungen der ortsfesten Kontaktstellen 22-26 durch das drehbare Schaltglied 27.

Kodierschalter nach der Erfindung eignen sich, wie bereits einleitend erwähnt, zur Anwendung in zahlreichen elektroni­ schen Geräten, bei denen es darauf ankommt, daß ein Benutzer vorgegebene feste Einstellwerte auswählen kann, beispielswei­ se eine Temperatur, ein Strom oder eine Spannung. Als beson­ ders geeignet erweisen sich die erläuterten Kodierschalter zur Anwendung in elektronischen Überstromauslösern für Nie­ derspannungs-Leistungsschalter. In diesem Fall dient als Sub­ strat 2 eine Leiterplatte, auf der sich die gedruckte Schal­ tung des Überstromauslösers befindet. Die Kodierschalter ha­ ben hier die Aufgabe, die Werte bestimmter Parameter festzu­ legen, z. B. die Höhe des Stromes, bei der eine Auslösung stattfinden soll. Ebenso kann es erwünscht sein, bestimmten Auslösevorgängen eine Verzögerungszeit zuzuweisen, oder einen zur Auslösung führenden Erdschlußstrom einzustellen. Das Ein­ stellorgan 7, das gemäß der Fig. 2 in die Durchgangsöffnung 7 des Substrates 2 eingerastet sein kann, bildet dabei selbst das vom Benutzer zu handhabende Bedienungsorgan oder kann mit einem solchen mittels einer einfachen Kupplung verbunden sein.

Die ortsfesten Kontaktstellen und die Zuleitungskontaktstelle sind bei den erwähnten Anwendungsfällen gleichfalls Bestand­ teil der gedruckten Schaltung. Um eine möglichst sichere Kon­ taktgabe zu gewährleisten, können die ortsfesten Kontaktstel­ len, die Zuleitungskontaktstelle und das drehbare Schaltglied vergoldet sein.

Claims (2)

1. Kodierschalter (1, 13, 21) mit auf einem ebenen Substrat (2) kreisförmig angeordneten Kontaktstellen (3, 4, 5; 14, 15, 16, 17; 22, 23, 24, 25, 26) und mit einem drehbaren, mit den ortsfesten Kontaktstellen zusammenwirkenden Schaltglied (7; 18; 27), das ständig in Eingriff mit einer auf dem Substrat (2) angeordneten Zuleitungskontaktstelle (11) steht, dadurch gekennzeichnet, daß die ortsfesten Kontaktstellen (3, 4, 5; 14, 15, 16, 17; 22, 23, 24, 25, 26) in gleichmäßiger Teilung auf einer einzi­ gen, zur Drehachse des drehbaren Schaltgliedes (7; 18; 27) konzentrischen Kreisbahn angeordnet sind und daß das drehbare Schaltglied (7; 18; 27) drei im halben Teilungsmaß der orts­ festen Kontaktstellen (3, 4, 5; 14, 15, 16, 17; 22, 23, 24, 25, 26) angeordnete und miteinander verbundene Schleifkontak­ te (10; 20; 28) aufweist, wobei die Abstände der ortsfesten Kontaktstellen (3, 4, 5; 14, 15, 16, 17; 22, 23, 24, 25, 26) entlang der Kreisbahn und die Breite der Schleifkontakte (10; 20; 28) so bemessen sind, daß je nach Stellung des Schalt­ gliedes ein Schleifkontakt oder zwei Schleifkontakte mit ei­ ner bzw. mit zwei der ortsfesten Kontaktstellen (3, 4, 5; 14, 15, 16, 17; 22, 23, 24, 25, 26) in Eingriff steht bzw. ste­ hen.

2. Kodierschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (2) als Leiterplatte für die gedruckte Schaltung eines elektronischen Auslösers eines Niederspannungs- Leistungsschalters ausgebildet ist und das drehbare Schalt­ glied (7; 17; 28) durch ein Einstellorgan (10) für den Wert eines Auslöseparameters betätigbar ist.