DE3136045C2

DE3136045C2 - Codierdrehschalter

Info

Publication number: DE3136045C2
Application number: DE19813136045
Authority: DE
Inventors: Nobert 8581 Eckersdorf Mulitza
Original assignee: Fritz Hartmann Geraetebau 8581 Eckersdorf De GmbH; Fritz Hartmann Geraetebau 8581 Eckersdorf GmbH
Current assignee: Fritz Hartmann Geraetebau & Co Kg 8523 Baier GmbH
Priority date: 1981-09-11
Filing date: 1981-09-11
Publication date: 1985-01-24
Also published as: DE3136045A1

Abstract

Ein 8-4-2-1-Codierdrehschalter mit mehreren, auf konzentrischen Abtastkreisen liegenden Leiterbahnen, die von einem verdrehbaren Kollektor abgetastet werden, der beidseitig von der Drehachse angeordnete Abtastkontakte hat, ist zum Zwecke einer radialen Verkleinerung ohne Einbuße an Schalt- und Kontaktsicherheit derart ausgebildet, daß bei 2 ↑n auf den Schalterumfang verteilten Kollektordrehstellungen unterschiedlichen Zählwertes die Leiterbahnen auf n-1 konzentrischen Abtastkreisen liegen und von n + 1-Abtastkontakten beaufschlagt werden. Dadurch sind die Leiterbahnen eines Hexadezimalschalters (n = 4) auf drei konzentrischen Kreisen untergebracht und werden mit fünf Kontakten abgetastet. Dadurch wird gegenüber den beim Stand der Technik bislang notwendigen fünf Leiterbahnen eine erhebliche radiale Verkleinerung der Printplatte möglich, wobei die radialen Abstände zwischen den Leiterbahnen nicht minimiert werden müssen.

Description

gen pro Kollektorumdrehung relativ hoch.

Aus DE-OS 26 42 887 ist weiterhin ein elektrischer Schalter mit einer Rotoranordnung bekannt, bei dem fünf Abtastkontakte eines Kollektors auf einer Geraden liegen, die allerdings nicht durch die Kollektordrehachse verläuft Die fünf Abtastkontakte beaufschlagen Leiterbahnen, die auf insgesamt vier Abtastkreisen angeordnet sind; der Schalter ist bezüglich seiner radialen Abmessungen relativ ausladend gebaut Auch sind jeweils zwei Kontakte mit gleichem Abstand zum Drehpunkt des Rotors angeordnet

Schließlich ist aus US-PS 33 98 245 noch ein Drehschalter bekannt, bei dem die Kollektor-Abtastkontakte kreisförmig um die Kollektordrehachse herum angeordnet sind und Kontaktflächen beaufschlagen, die alle auf einem Abtastkreis liegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Codierdrehsciialter derart auszubilden, daß er in seinen — bezüglich der Kollektordrehachse radialen — Abmessungen ohne Einbuße an Schalt- und Kontaktsicherheit verkleir.est werden kann und die Anzahl der Ein-Ausschaltungen pro Kollektorumdrehung reduzier* ist Diese Aufgabe wird durch das Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst

Als Kern der Erfindung wird es angesehen, daß — was die Leiterbahnen mit den geringeren Wertigkeiten (ausgenommen von der Leiterbahn der höchsten Wertigkeit) anbelangt — jeweils zwei sich symmetrisch zum Drehpunkt gegenüberliegende, d. h, um 180° versetzte Kontakte die gleiche Leiterbahn beaufschlagen. Dieses Prinzip kann als Wiederholungsprinzip bezeichnet werden und bedeutet, daß auf der Leiterplatte jeder Punkt bei einer vollen Umdrehung des Kollektors zweimal nacheinander ausgenutzt wird. Dadurch ist es möglich, mit einer reduzierten Anzahl von kreisförmigen Leiterbahnen auszukommen. Dadurch können nicht nur Schalter kleinerer Abmessungen gebaut werden — was für sich bereits erhebliche Vorteile bringt —, auch die Funktionsfähigkeit des erfindungsgemäßen Schalters ist verbessert, da He Leiterbahnen geringerer Anzahl breiter ausgebildet werden können, einen größeren radialen Zwischenabstand einhalten können und die Zahl der Ein-Ausschalt-Vorgänge bei einer vollen Kollektorumdrehung reduziert ist

Gemäß Anspruch 2 soll die Leiterbahn mit der höchsten Wertigkeit (beim Ausführungsbeispiel Wertigkeit 8) nur während einer Halbdrehung von einem Abtastkontakt beaufschlagt werden. Diese Leiterbahn soll auf dem äußersten Abtastkreis angeordnet sein, und zwar auf der den Zu-Ableitungsn gegenüberliegenden Seite des Abtastkontaktes. Dies ist insofern von Vorteil, als die Leiterbahn die anderen (innenliegenden) mehr oder weniger halbkreisartig einschließt und somit die Zuleitungen aufgrund der speziellen Anordnung gemäß Ansprüchen 3 und 4 einfacher hergestellt werden können. Die weiteren Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Merkmale, insbesondere was die geometrische Anordnung der Leiterbahnen des erfindungsgemäßen Schalters betrifft

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnungsfigur dargestellten Ausfühfungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung der Leiterbahnanordnung eines Hexadezimal-Schalters und

F i g. 2 eine schematische Darstellung des zur Leiterbahnanordnung gemäß F i g. 1 gehörigen Kollektors.

(Es wird dem Leser «rapfohlen, zum Studium der Fig.! und 2 eine Transparentkopie von F i g. 2 anzufertigen und um die Drehachse drehbar auf F i g. 1 zu befestigen.)

Der Codierdrehschalter weist eine 8421-Codierung auf und besteht im wesentlichen aus einer Printplatte 1 und einem Kollektor 2, wobei auf der Printplatte 1 mehrere Leiterbahnen 3—7 angeordnet sind, die unterschiedliche Wertigkeit (Zählwerte 8,4, 2,1 oder C) haben. Die Leiterbahnen 3—7 liegen auf drei zur Drehachse 8 konzentrischen Abtastkreisen 9,10,11 und sind mit

ίο Ableitungen 12,13,14,15 bzw. einer Zuleitung 16 verbunden. Die mit »12« bezeichnete Ableitung ist der Leiterbahn 7, die mit »13« der Leiterbahn 6, die mit »14« der Leiterbahn 5 und die mit »15« bezeichnete der Leiterbahn 4 zugeordnet Die Zuleitung 16 gehört zur Leiterbahn 3 mit der Wertigkeit C= co.nmon.

Der Kollektor 2 ist mit fünf Abtastkontakten 17—21 versehen, die die Leiterbahnen 3—7 unter Kontaktfederdruck beaufschlagen. Dabei sind die Abtastkontakie 18 und 19 dem Abtastkreis 9, die Abtastkontakte 17 und 20 dem Abt&stkreis 10 und der Abtastkontakt 21 dem Abtastkreis 11 zugeordnet Alle Abta^iontakte 17—21 liegen auf einer durch die Drehachse 8 /erlaufenden Geraden 22, wobei die Abtastkontakte 17, 18 den Abtastkontakten 19, 20 symmetrisch zur Drehachse E gegenüberliegen.

Bei Verdrehung des Kollektors 2 gegenüber der Printplatte 1 sind die im folgenden beschriebenen Kontaktmuster möglich, wobei sukzessive auf die mit den Drehstellungsangaben 0—15 bezeichneten Drehstellungen eingegangen wird. Wenn von einer bestimmten Drehstellung gesprochen wird, so bedeutet dies, daß der in F i g. 2 gezeigte Pfeil 23 auf die Drehstellungsangabe mit der entsprechenden Drehstellungsnummer (0—15) weist

Drehstellung 0:

Die Kontakte 17, 20 und 21 beaufschlagen ausschließlich die Leiterbahn 3 mit der Wertigkeit C. Da die Leiterbahn 3 ein Kreissegment von eiwas mehr als 180° überdeckt, ist sichergestellt, daß vor Hern Verlassen des/der dieser Leiterbahn zugeordneten Abtastkontaktes der einen Kollektorseite der auf der anderen Kollektorseite symmetrisch gegenüberliegende Abtastkontakt (z. B. 17) bereits sieher die Leiterbahn 3 kontaktiert. Dies bedeutet, daß die Leiterbahn von dem gegenüberliegenden Abtastkontakt bereits »übernommen» wird, bevor die gegenüberliegenden Abtastkontakte die Leiterbahn verlassen. So ist sichergestellt, daß in jeder Drehstellung die Leiterbahn 3 mit der Wertigkeit C kontaktiert ist

Drehstellung 1:

Abcastkontakt 17 verbleibt auf Leiterbahn 3, die gegenüberliegenden Abtastkontakte 19, 20, 21 beaufschlagen die Leiterbahn 4. Dabei ist voii Bedeutung, daß im Drehstellungsbereich 1 die Leiterbahn 4 sich in radialer Richtung über alle drei Abtastkreise 9, 10, if erstreckt und radial außen in die Ableitung 15 übergeht.

Drehstellung 2:

Abtastkontakt 17 verbleibt auf Leiterbahn 3, Abtastkontakt 20 beaufschlagt die Leiterbahn 5.

Drehstellung 3:

Abtastkontakt 17 verbleibt auf Leiterbahn 3, Abtastkontakt 18 beaufschlagt auf der gleichen Seite

der Drehachse 8 die Leiterbahn 4 bei dem Leiterbahnsegment 4^MI, auf der gegenüberliegenden Seite verbleibt der Abtastkontakt 20 auf der Leiterbahn 5.

Drehstellung 4:

Abtastkontakt 17 verbleibt auf Leiterbahn 3, der ihm diametral und symmetrisch gegenüberliegende Abtastkontakt 20 beaufschlagt die Leiterbahn 6 mit der Wertigkeit 4.

Drehstellung 5:

Wie Drehstellung 4. zusätzlich wird die Leiterbahn 4 mit Wertigkeit 1 durch den Abtastkontakt 18 beaufschlagt (wie bereits in Drehstellung 3).

Drehstellung 6: Wie Drehstellung 4. zusätzlich wird durch Abtast- I ._l.» ΛΛ _i:. I ^»-.-U-U — C U-... -J-.-.«.. C~~·—-*— · Cl IVUIItdlM 17 UIC UCIlCI U4XIIII J U£.tr. UCI (.11 ^1(.5IHVIIt .*

beaufschlagt.

Drehstellung 7:

Wie Drehstellung 6. zusätzlich wird wiederum die Leiterbahn 4 durch Abtastkontakt 18 kontaktiert (Segment 4').

Drehstellung 8:

In dieser Drehstellung übernimmt Abtastkontakt 20 gemeinsam mit Abtastkontakt 17 die Leiterbahn 3. Der radiale ußen liegende Abtastkontakt 21 be- jo aufschlagt die Leiterbahn 7 mit der Wertigkeit 8.

Drehsteilung 9:

Der Abtastkontakt 17 hat die Leiterbahn 3 verlassen, so daß diese nun ausschließlich vom Abtast- kontakt 20 »übernommen« wurde. Die Abtastkontalcte 17 und 18 beaufschlagen die Leiterbahn 4. Abtastkontakt 21 verbleibt auf Leiterbahn 7.

Drehstellung 10:

Abtastkontakt 20 verbleibt auf Leiterbahn 3, Abtastkontakt 21 auf Leiterbahn 7; Abtastkontakt 17 beaufschlagt Leiterbahn 5 mit Wertigkeit 2.

Drehstellung 11:

Wie Drehstellung 10, zusätzlich kontaktiert Abtastkontakt 19 die Leiterbahn 4 (Segment 4"¹).

Drehstellung 12:

Abtastkontakt 20 verbleibt auf Leiterbahn 3, Abtastkontakt 2Z auf Leiterbahn 7; Abtastkontakt 17 kontaktiert Leiterbahn 6 mit Wertigkeit 4.

Drehstellung 13:

Wie Drehstellung 12, zusätzlich kontaktiert Abtastkontakt 19 die Leiterbahn 4 (Segment 4").

Drehstellung 14:

Abtastkontakte 17, 20 und 21 verbleiben auf den Leiterbahnen 6 bzw. 3 bzw. 7; Abtastkontakt 18 beaufschlagt die Leiterbahn 5 (Segment 5¹).

Drehstellung 15:

Wie Drehstellung 14, zusätzlich beaufschlagt Abtastkontakt 19 das Segment 4' der Leiterbahn 4.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 (Wertigkeit C) ein Kreissegment von mehr als i80° Patentansprüche: überdeckt (Obernahmeprinzip). 7. Codierdrehschalter nach efnem der vorherge-

1. Codierdrehschalter(mit8-4-2-l-Codierung) mit henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die

5 mit der Zuleitung (16) verbundene Leiterbahn (3)

— mehreren in einer Ebene angeordneten Leiter- (Wertigkeit C) auf dem zweitäußersten Abtastkreis bahnen (3—7), die (10) und auf einem Kreissegment liegt, das sich radial

— unterschiedliche Wertigkeit (Zählwert innerhalb des Kreissegmentes befindet, auf weichem 8-4-2-1 oder C = Common) haben, die Leiterbahn (7) mit der höchsten Wertigkeit ver-

— auf konzentrischen Abtaslkreisen (9, 10, io laufend angeordnet ist

ti) liegen,sowie 8. Codierdrehschalter nach einem der vorherge-

— mit einer Zuleitung (16) und mehreren Ab- henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei leitungen (12—15) verbunden sind und einem Codierdrehschalter mit 16 KoUektordrehstel-

— einem um eine senkrecht zu der Ebene der Lei- lungen (Hexadezimal-Codierschalter mit drei Abterbahnen (3—T) angeordnete Drehachse (8) 15 . tastkreisen) auf dem innersten Abtastkreis (9) die verdrehbaren Kollektor (2), der Leiterbahnen mit den Wertigkeiten »1« und »2«, auf

— eine Mehrzahl von untereinander verbun- dem mittleren Abtastkreis (10) die Leiterbahnen mit denen Abtastkontakten (17—21) aufweist, den Wertigkeiten »2« und »4« und »Q< und auf dem die äußersten Abtastkreis (11) die Leiterbahn mit der

— beidseitig von der Drehachse (8) ange- 20 Wertigkeit »8« liegen,
ordnet sind,

— von dieser einen radialen Abstand auf-

weisen, der dem radialen Abstand der

ihnen zugeordneten Leiterbahnen

(3—7) von der Drehachse (8) ent- 25 Die Erfindung betrifft einen Codierdrehschalter mit

spricht, und den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

— auf einer durch die Drehachse (8) ver- Aus DE-OS 23 14 £77 ist ein Codierschalter bekannt, laufenden Geraden (22) liegen der zehn unterschiedliche Drehstellungen zuläßt und

dessen Code-Muster mit der Code-Nummer 141 be-

dadurchgekennzeichnet, 30 zeichnet wird. Bei diesem Code-Muster liegt eine

8-4-2-1-Codierung zugrunde, zusätzlich ist eine soge-

— daß bei 2" auf dem Schalterumfang verteilten nannte Komplementärcodierung vorhanden.
Kollektor-Drehsteilungen unterschiedlichen Wie bei derartigen Schaltern üblich, sind in einer Ebe-Zählwertes die von den Abtastkontakten ne mehrere Leiterbahnen angeordnet, die unterschiedlich—21) beaufschlagten Ab^hnitte der Leiter- 35 ehe Wertigkeit haben, auf konzentrischen Abtastkreisen bahnen (3—7) auf n— 1 konzentrischen Abtast- liegen sowie mit einer Zuleitung und mehreren Ableikreisen (9,10,11) liegen, tungen verbunden sind. Um eine senkrecht zu der Ebene

— von insgesamt n+1 Abtastkontakten (17—21) der Leiterbahnen angeordnete Drehachse ist ein KoI-beaufschlagt werden, lektor verdrehbar, der eine Mehrzah,' von untereinander

— wobei/7>2undganzzahiigistund 40 verbundenen Abtastkontakten aufweist, die beidseitig

— jede der Leiterbahnen (3—6), ausgenommen von der Drehachse angeordnet sind und von dieser eidiejenige (7) mit der höchsten Wertigkeit, bei nen radialen Abstand aufweisen, der dem radialen Abjeder vollen Kollektorumdrehung von je zwei stand der ihnen zugeordneten Leiterbahnen von der sich diametral und punktsymmetrisch zur Dreh- Drehachse entspricht. Alle Abtastkontakte liegen auf achse (8) gegenüberliegenden Abtastkontakten 45 einer durch die Drehachse verlaufenden Geraden.

(17,20 bzw. 18,19) beaufschlagt ist Der bekannte Codierschalter ist insofern nachteilig,

als jedem einzelnen, am Kollektor vorhandenen Abtast-

2. Codierdrehschalter nach Anspruch 1, dadurch kontakt ein gesonderter Abtastkreis (Leiterbahn) zugegekennzeichnet, daß die Leiterbahn (7) mit der hoch- ordnet ist Beispielsweise zeigt eine der Zeichnungsfigusten Wertigkeit nur während einer Halbdrehung des 50 ren aus DE-OS 23 14 277 neun Abtastkontakte, die auf Kollektors (2) von einem Abtastkontakt (21) beauf- neun gesonderten Abtastkreisen umlaufen.

schlagt wird. Oie Art und Geometrie der Anordnung der Leiter-

3. Codierdrehschalter nach Anspruch 1 oder 2, da- bahnen des vorbekannten Schalters erfordert zum einen durch gekennzeichnet, daß die Leiterbahn (7) mit der einen relativ großen Durchmesser des Schalters, wobei höchsten Wertigkeit auf dem äußersten Abtastkreis 55 die relativ komplizierte Ineinanderlegung der Leiter-(k'l) liegt. bahnen sowie der zugehörigen Anschlußbahnen eine

4. Codierdrehschalter nach einem der vorherge- relativ geringe Leiterbahnbreite mit sich bringen. Darhenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die über hinaus ist die Zahl der Ein-Ausschalt-Vorgänge bei Leiterbahn (7) mit der höchsten Wertigkeit auf der einer vollen Kollektorumdrehung relativ hoch, was zu den Zu- bzw. Ableitungen (12—16) gegenüberlie- 60 Störungen führen kann.

genden Seite des Abtastkreises angeordnet ist. Aus DE-OS 26 55 814 ist ein Codierschalter bekannt-

5. Codierdrehschalter nach einem der vorherge- geworden, dessen Kollektor drei Gruppen von Abtasthenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die kontakten aufweist, wobei die Abtastkontakte jeder Leiterbahn (7) mit der höchsten Wertigkeit ein Schaltgruppe auf je einer Geraden liegen, die die Dreh-Kreissegment von weniger als 180° überdeckt. 65 achse des Kollektors schneidet. Die Geraden sind unter-

6. Codierdrehschalter nach einem der vorherge- einander in Winkeln von 120° angeordnet. Eine derartihenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ge Kollektoranordnung ist kompliziert und aufwendig, mit der Zuleitung (16) verbundene Leiterbahn (3) insbesondere ist auch die Anzahl der Ein-Ausschaltun-