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    公开号:WO1986005920A1
    申请号:PCT/DE1986/000141
    申请日:1986-03-27
    公开日:1986-10-09
    发明作者:Manfred Koslar
    申请人:Createc Gesellschaft Für Elektrotechnik Mbh；
    IPC主号:H01H15-00
    专利说明:
    [0001] - . -
    [0002] Schiebeschalter
    [0003] B e s c h r e i b u n g
    [0004] Die Erfindung betrifft einen Schiebeschalter der im Ober¬ begriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.
    [0005] Ein derartiger Schiebeschalter ist aus dem deutschen Ge¬ brauchsmuster Nr. 1 998 149 bekannt. Dieser Schalter hat jedoch den Nachteil, daß die Kontakt¬ elemente mit dem Schieber an ihrem Rücken fest vernietet sind. Dadurch können die federnden Enden der Kontaktele¬ mente Höhentoleranzen nur dadurch folgen, daß sie inne¬ rhalb ihres Federwegs nachgeben. Dadurch verringert sich auf der einen Seite die Andruckkraft, während diese auf der gegenüberliegenden Seite ansteigt. Kontaktverschlech¬ terung einerseits und erhöhter Verschleiß andererseits sind die Folge.
    [0006] Demgegenüber liegt der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen derartigen Schalter dahinge¬ hend zu verbessern, daß die Kontakteigenschaften auch bei auftretenden Montagetoleranzen und bei häufiger Betätigung erhalten bleiben. Der Schalter soll darüberhinaus kosten¬ günstig aus wenigen Teilen herstellbar sein.
    [0007] Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, daß durch die Verwendung von den Träger der Kontaktbereiche umgreifenden Kontaktelementen bei toleranzfreier Herstel¬ lung zwar die beidseitigen Kontaktkräfte gleich groß sind und somit die Betriebseigenschaften der beiden Kontaktzo¬ nen übereinstimmen - in der Praxis aber unerwünschte Ab¬ weichungen auftreten, die zu Verschlechterungen führen.
    [0008] Die Omega-förmigen Federelemente justieren sich bei der Montage völlig selbsttätig und üben auf beide Kontaktflä¬ chen eine identische Druckkraft aus. Die einzelnen Eleme¬ nte sind bezüglich ihrer Führung quer zur Schaltrichtung völlig unabhängig voneinander. Die Kontaktelemente sind - bedingt durch die Form der Kam¬ mern - auch im nicht montierten Zustand der Schaltschieber gegen Herausfallen gesichert. Zum Montieren brauchen die Kontaktelemente lediglich mit leichtem Druck in die Kam- mern hineingeführt zu werden und Rasten dort wegen der bogenförmigen Erweiterung ihrer Omega-Form ein. Der schna¬ belförmige Bereich, der zur Kontaktgabe auf dem Träger¬ element "reitet", ist in Richtung auf die Kontaktflächen bevorzugt allseitig konvex ausgebildet. Durch die sich entsprechend erweiternde Öffnung des "schnabelförmigen" Endes der Kontaktelemente läßt sich die vormontierte, die Kontaktelemente enthaltende Schaltschiebereinheit mit ei¬ ner einzigen Handhabung montieren.
    [0009] Durch die mechanische Entkopplung der Omega-förmigen Kon¬ taktelemente in den anderen Richtungen als es der Schiebe¬ richtung zur Betätigung in der Funktion als Schalter ent¬ spricht, lassen sich von einem extern geführten Schiebe- griffelement die mechanischen Antriebsvorgänge mit den notwendigen Toleranzen auf den Schaltschieber übertragen, wobei das Schiebegriffelement mit dem Gehäuse verbunden bleiben kann und eng tolerierte Kraftübertragungsflächen bevorzugt lediglich in Schieberichtung aufweist. Da das Griffelement durch entsprechende Ausnehmung im Gehäuse ge- führt wird, lassen sich hier auch in günstiger Weise laby¬ rinthartige Kriechstrecken zur Erzielung der funktioneilen Sicherheit vorsehen, was insbesondere bei kompakten Me߬ geräten für Hochvolt-Anwendungen von wesentlicher Bedeu- • tung ist.
    [0010] Die durch die schwimmende Montage der einzelnen Kontakte¬ lemente bedingte Fähigkeit zur Selbstjustage ist so groß. daß auch it zummehrere benachbarte Schaltungsplatinen mit Kontaktbereichen durch starr miteinander verbundene Schaltschieber bedient werden können.
    [0011] Bei gestapelter Anordnung der Platinen lassen sich somit einzigen Griffelement eine Mehrzahl von Schaltschiebern betätigen, welche auf unterschiedliche Platinen einwirken, so daß bei einer vorteilhaften Weiterbildung entsprechend den jeweiligen Anforderungen für komplexe mehrere Schalt- stufen beeinflussende Umschaltungen im Zusammenhang mit einer Betriebsarten-Umschaltung etc. ein Zugriff zu mehre¬ ren Platinen bei kompakter Bauform möglich ist. Die Plati¬ nen können trotzdem entsprechend den am Markt erhältlichen Bauelementen der Mikroelektronik relativ eng benachbart vorgesehen sein, da die Schaltschieber ebenfalls eine nur kleine Bauform aufweisen. Durch das Vorsehen einer mecha¬ nischen Schalteranordnung, mit der sich umfangreichste Schaltvorgänge ausführen lassen, wird kaum zur Vergröße¬ rung des Bauvolumens des fertigen Geräts beigetragen.
    [0012] Da die Toleranz in Schieberichtung bei der Kraftübertra¬ gung relativ klein gewählt ist, werden - bei einer bevor¬ zugten Weiterbildung der Erfindung - die Schaltrasten ebenfalls mit dem Gehäuse in Form von Stiften oder Ver- zahnungen verbunden, so daß hierfür keine zusätzlichen Maßnahmen auf den Schaltplatinen getroffen werden müssen. Derartige Rastungen lassen auf Schaltungsplatinen nur mit relativ aufwendigen Maßnahmen erzeugen, während sie an ei¬ nem Kunststoffgehäuse ohne weiteres mit angespritzt werden können. Bei einem Meßgerät nach Art eines universellen Signalver¬ arbeitungsgerätes mit einem flachen rechteckigen Gehäuse wird der erfindungsgemäße Schiebeschalter an einer der Schmalseiten angebracht und läßt sich dort ergonomisch günstig - beispielsweise mit dem Daumen - betätigen, wenn das Gerät in der Hand gehalten wird. Dabei ist die gesamte Frontfläche dem Blick der Bedienungsperson freigegeben und mit der anderen Hand können über an der Frontfläche vor¬ handene Betätigungselemente weitere Umschaltungen im Gerä- teinneren vorgenommen werden, welche allerdings bevorzugt softwaremäßige Umschaltungen im Meßprogramm bewirken, wäh¬ rend das hier vorgestellte erfindungsgemäße Schalterkon¬ zept bevorzugt auf den Signalweg in der Weise Einfluß nimmt, daß vollständige galvanische Trennungen erzeugt werden, welche durch programmgesteuerte Schaltelemente nicht ohne weiteres bewirkt werden können.
    [0013] Durch eine transparent ausgebildete Frontfläche lassen sich die Einstellelemente des Schiebeschalters und insbe- sondere auffällige Kennzeichnungen erkennen, so daß - bevorzugt mit entsprechenden Thermometersskalen - die Einstellung des Schalters jederzeit kontrolliert werden kann, ohne daß der Blick erst der Seitenfläche des Gerätes zugewandt werden muß, wo die Einstellung des Schalters oh- nehin schlecht erkennbar wäre, da der mechanische Betäti¬ gungsgriff in seinen verschiedenen Stellungen jeweils ein¬ en Teil der auf den dort zur Verfügung stehenden Flächen aufgebrachten Symbole und Bezeichnungen verdecken würde.
    [0014] Abschirmungen für die Schaltkontakte, welche zur Sicher¬ stellung des ungestörten Betriebs des Gerätes erforderlich sind, lassen sich in U-förmiger Ausgestaltung und dabei die ebenfalls U-förmigen Kontakte innerhalb des Schalt¬ schiebers flächenhaft übergreifend - ober- und unterhalb der entsprechenden vom Schaltschieber beeinflußten Berei- ehe der Leiterplatine anbringen, wobei entsprechend einer bevorzugten Ausführung der Erfindung die bewegliche U-f'ör- mige Abschirmung, welche mit dem Schaltschieber verbunden ist, mittels Schleifern den notwendigen Kontakt zu den auf der Platine oberhalb und unterhalb fest angebrachten oder als Leiterbahnen auf der Karte ausgebildeten Abschirmungen herstellt.
    [0015] Die Führung des Griffelements für den Schaltschieber er¬ folgt durch ein Gleitstück bevorzugt in der Weise, daß die Schienen an einer Trennstelle des Gehäuses gebildet werden, so daß das Griffteil vor der Montage des Gehäuses eingelegt und beim Verbinden der Gehäuseteile, (mit Aus¬ nahme der Schieberichtung) fixiert ist. Auch diese Schie¬ nen tragen durch ihre in verschiedenen winklig zueinander stehenden Oberflächen zu einer Vergrößerung der zur elek¬ trischen Sicherheit notwendigen Kriechstrecken bei.
    [0016] Der Schiebeschalter läßt sich auch bei abgenommenem Gehäu¬ se zu Prüfzwecken einsetzen, so daß die komplette Funktion des Gerätes auch bei abgenommenem Gehäuse für Montage und Service sichergestellt ist.
    [0017] Bei der hier beschriebenen Gerätegattung bestehen bei der Konstruktion besondere Schwierigkeiten. Da extrem wenig Raum zur Verfügung steht und die Komplexität der Schal¬ terfunktionen vergleichsweise sehr hoch ist und da zusätz- lieh der Bedienungskomfort, das Design und die Sicherheit von diesem Konstruktionselement berührt werden, mußte der Schalter somit nach teilweise völlig neuen Konstruktions¬ prinzipien entwickelt werden.
    [0018] Bekanntlich werden in üblichen Meßgeräten, selbst in klei¬ ne "Hand-Held" Ausführungen, Schalter meist als Kauf- oder Zubauteile fremdbezogen. Das hat den Nachteil übergroßer Volumina und den Zwang zur Ausbildung von Durchbrüchen und Schalterformen nach den Gegebenheiten der ausgewählten Standardelemente zur Folge.
    [0019] Durch die quer zur Schieberichtung gerichtete Schlitze zwischen den Kontaktbereichen aufweisenden Ausführung der Trägerschicht ist die Selbstreinigung der Kontakte auch bei einem durch häufige Betätigung entstehendem Abrieb oder sonstigem Wandern des Koritaktmaterials gegeben.
    [0020] Andererseits sind Schalterelemente vielfach Ursache man- gelnder Zuverlässigkeit von Geräten. Einen Schalter zu entwickeln, der den speziellen Erfordernissen nach Dichte und Komplexität moderner Schaltungen sowie nach kostengün¬ stiger Herstellung und genauer Reproduzierbarkeit in der Fertigung gleichzeitig gerecht wird, ist eine im Hinblick auf ein zu schaffendes Gerätegesamtkonzept wesentliche Aufgabe-, zumal von dem erfindungsgemäßen Schalter eine Reihe physikalischer und technologischer Anforderungen gleichzeitig erfüllt werden, die im folgenden aufgezählt sind:
    [0021] Der Schalter soll ein kleines Bauvolumen aufweisen. Es sollen Rastmöglichkeiten vorhanden sein.
    [0022] Es sind möglichst wenig Bauteile zu verwenden.
    [0023] Es sollen möglichst geringe Toleranzanforderungen an die Einzelteile gestellt werden.
    [0024] Die verwendeten Materialien sollen für den Bereich der Elektronik und Feinmechanik gängig sein.
    [0025] Die Herstellung soll in allen ihren Schritten repro¬ duzierbar sein.
    [0026] Der Schalter soll Verbindungselemente enthalten zur Erzeugung von 3rücken zwischen in Abständen vorgese¬ henen feststehenden Kontakten.
    [0027] Der Schalter soll mit den elektronischen Leiter¬ platten fest " verbunden werden können, wobei die festehenden Kontakte Brücken zwischen Leiterbahnen auch in relativ größeren Abständen bilden sollten.
    [0028] Über Federelemente soll ein gewisser Kontaktdruck ausgeübt werden können.
    [0029] Die Kontaktgabe soll möglichst flächig erfolgen.
    [0030] Es sollen möglichst oxydationsfreie Oberflächen zur Verfügung stehen.
    [0031] Die Materialien sollen korrosionsfrei sein. Der Schalter soll einen Selbstreinigungseffekt auf¬ weisen.
    [0032] Der Schalter soll abriebsicher sein, d.h. keine metallenen Abfälle dürfen durch Abrieb entstehen und die Reibung sollte möglichst gering jedoch zur Selbstreinigung ausreichend sein.
    [0033] Der Schalter' soll möglichst tolerant gegenüber Ferti- gungsstreuungen aufgebaut sein, d.h. die elektrischen Kontaktflächen dürfen nicht durch die Toleranzen der mechanischen Fertigung beeinflußt werden.
    [0034] Die auf das Betätigungselement des Schalters ausgeüb- ten Kräfte müssen gegenüber den Kontaktelementen ent¬ koppelt sein.
    [0035] Alle diese Forderungen erfüllt der erfindungsgemäße Schal¬ ter in überraschend einfacher Weise. Darüber hinaus erge- ben sich noch die wesentlichen Vorteile:
    [0036] Ein Schiebeschalter in einem rechteckförmigen Handmeßgerät ist leichter zu bedienen als ein Drehknopf, der immer eine zweite Hand zum Festhalten des Gerätes erforderlich macht. Die Kontaktelemente können am Rande der Karte so unter¬ gebracht werden, daß sie den übrigen Aufbau des Gerätes nicht stören und ferner kann die Anordnung des Schalters so erfolgen, daß die Schalterknöpfe im wesentlichen den Raum der Gehäusewandung einnehmen. Damit wird das gesamte Innenvolumen des Gehäuses kaum beeinträchtigt und bleibt für andere mechanische Einbauten erhalten. Auf diese Weise tragen die hier dargestellten Schaltele¬ mente wesentlich zu einem universellen Meßgerätekonzept bei, welches es gestattet, in ein und demselben Gehäuse unter Verwendung weitgehend überstimmender elektronischer Schaltungsplatinen ein Geräteprogramm zur Erfüllung unter¬ schiedlichster Meß- und Prüf- sowie SignalVerarbeitungs¬ funktionen zu realisieren.
    [0037] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un- teransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zu¬ sammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
    [0038] - Figur la das Ausführungsbeispiel eines den erfindungsge- mäßen Schalter aufweisenden elektrischen Geräts in zusam¬ mengesetztem Zustand und
    [0039] Figuren lb bis d das Ausführungsbeispiel gemäß Figur la in einer Explosionsdarstellung,
    [0040] Figur 2 eine Draufsicht des Gerätes,
    [0041] Figur 3 einen in Figur 2 angegebenen perspektivischen Querschnitt (B-B) durch das zusammengefügte Gerät und
    [0042] Figur 4 eine vergrößerte Detaildarstellung des erfindungsgemäßen Schalters.
    [0043] Die Beschreibung der konstruktiven Ausführung erfolgt unter gleichzeitiger Bezugnahme auf die verschiedenen
    [0044] Figuren, welche die Bauelemente in unterschiedlichen An- sichten - als Explosionsdarstellung oder montiert - zeigen. Die Beschreibung erfolgt in der Reihenfolge der späteren Montage, wobei diese - wie nachfolgend ausgeführt werden wird - jedoc in invertierter Lage des Gerätes mit der Tastatur nach unten auf diese aufbauend erfolgt.
    [0045] Bei dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine Folientastatur 1 vorgesehen, die aus mehreren Iso¬ lier- und Leiterschichten besteht, wobei einzelne Bereiche der internen matrixförmigen Leiteranordnungen durch Druck auf die entsprechenden Oberflächenbereiche miteinander in Berührung kommen und somit Drucktaster eines Tastenfeldes bilden. Die Folientastatur weist weiterhin auf der Front¬ seite Beschriftungen auf, die über die jeweiligen Kontakt- bereiche des Tastenfeldes auszulösenden Funktionen bezeichnen. Auf der Frontplatte sind zusätzlich weitere Kennzeichnungen 2 angebracht, welche Funktionspositionen von weiteren Schaltelementen bezeichnen, die an den Seitenwänden des Gehäuses angebracht sein Durch weitere Aussparungen sind die Positionen der betreffenden Elemente von oben her ablesbar, wenn diese Teile bewegliche Anzei¬ geelemente in Form von Skalenzeigern oder dergleichen tra¬ gen. Die Kennzeichnungen umrahmen eine Aussparung für ein Display. Sämtliche für die Bedienung und Ablesung optisch aufzunehmenden Informationen werden somit an der Oberseite des Gerätes - dem Bediener zugewandt - dargeboten. Eine Lasche 3 trägt in Form von parallelen Leiterbahnen alle Anschlüsse für die Folientastatur.
    [0046] Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine die Folientastatur tragende Frontplatte 4 insgesamt aus ein- em hochtransparenten Kunststoff geformt und umfaßt damit einstückig folgende Elemente: ein Fenster 14 zum Durch¬ blick auf das Display, ein weiteres Fenster als Skalen¬ fenster 18 zum Durchblick auf die beweglichen Anzeige- elemente der Schaltelemente, soeit eine Fläche 16 zur Aufnahme der Folientastatur 1. Neben diesen Funktionen besteht die hauptsächliche Aufgabe der Frontplatte 3 dar¬ in, das Gehäuse nach oben hin abzuschließen.
    [0047] Damit wird erreicht, daß aufwendige MontageVorgänge und das separate Einsetzen von transparenten Fenstern sowie von Tasteneinzelteilen entfallen - wie es weiter unten im einzelen dargestellt werden wird. Auch entstehen keine schädlichen Kriechstrecken.
    [0048] Die Frontplatte 4 wurde zur vorteilhaften Anwendung von aufklebbaren Folientastaturen so gestaltet, daß das recht- eckförmige Anzeigefenster 14 für das Display aus der sonst ebenflächigen Frontplatte um wenige Millimeter her- vortritt und daß die übrige Fläche des die Frontplatte 4 bildenden Kunststoffteiles um Teile eines Millimeters ab¬ gesenkt ist.
    [0049] In diese flächige Absenkung ist die Ausparungen aufwei- sende und im übrigen undurchsichtige Folientastatur 1 eingeklebt, so daß ausschließlich das Anzeigefenster 7 und Skalen 4, die sich neben diesem Anzeigefenster be¬ finden, transparent bleiben. Der elektrische Anschluß der Tastatur 1 erfolgt bevorzugt in der Weise, daß die für die Sicherheit der Bedienungsperson einzuhaltenden Kriech- streckenbedingunge'n durch eine entsprechend ausgebildete Kontaktierung der Innenschaltungen des Gerätes eingehalten werden können.
    [0050] An den beiden Stirnseiten befinden sich schmale, rechteck- förmige Ausnehmungen 19, die die rechteckförmigen Plat¬ ten 35 und 40 zur Halterung von Verbindungselementen 38, 39 und 43 aufnehmen können.
    [0051] Ferner sind an der Innenseite der Frontplatte 4 vier durch Löcher 15 gekennzeichnete Aufnahmedome zum Anschrauben einer Anzeigekarte 30 vorgesehen. Weiterhin befindet sich - in etwa benachbart der Mitte der Tastatur - ein Montagezapfen 10 als Zentrierung und Aufnahme für die der einzelnen in dem Gerät vorhandenen Leiterplatten 20, 60 und 70.
    [0052] An den vier Ecken αer Innenseite der Frontplatte sind vier Zapfen 8, die je eine innenbohrung aufweisen, angebracht, die später zur Aufnahme der Verschraubung des Gesa tgehäu- ses dienen. Ferner ist in der Frontplatte 4 im unteren Teil ein Schlitz 5 vorgesehen, durch den die bandkabelför- mig ausgebildeten Kontakte 3 der Tastatur 1 geführt unü an der Innenseite über kleine Zapfen 6 aufgenommen werden können, die als Montagehilfe dienen. Die Zapfen 8 weisen Sackbohrungen mit Gewinde auf, welche Schrauböffnungen enthalten, die zur Geräteinnenseite hin offen sind.
    [0053] Durch die geschlossene Ausführung der Frontplatte ist die
    [0054] Geräteoberseite hermetisch geschützt. Das die Frontplatte 4 ein in sich geschlossenes isolierendes Kunststoffteil bildet, wobei eventuelle Kriechstrecken stets dessen äußeren Kantenbereich einschließen und sich somit ohne weiteres eine ausreichende Berührungssicherheit nach den entsprechenden Vorschriften ergibt, was bei einer Aus¬ gestaltung mit separaten Tasten- und Fenstereinsätzen nicht realisierbar wäre.
    [0055] Die Folientastatur 1 ist von der Frontseite her auf die Frontplatte 4 geklebt und dabei das Bandkabel 3 durch den eben erwähnten Schlitz 5 derart geführt, daß es in das Innere des Gerätes weist, so daß die Frontplatte 4 mit der Frontseite nach unten auf einfache Weise in eine so gebil¬ dete Montageaufnahme eingefügt ist. Das Bandkabel 3 ist in zwei kleine Aufnahmezapfen 6 eingesetzt, wobei ein Zebra¬ gummi 11 von zwei kleinen rahmenförmigen Justierelementen aufgenommen wird mit einer benachbarten Controller-Karte 20 verbunden ist. Der Schlitz . in der massiven Frontplatte 4 ist dabei so angeordnet, daß beim im wesentlichen geradlinigen Hindurchstechen auf der benachbarten Con¬ troller-Karte keine Bezirke getroffen werden können, wel- gefährliche Spannungen bzw. Ströme führen. Die zu Kontakt¬ elementen 22 führenden Verbindungen auf der Leiterplatte 20 sind mit Schutzwiderständen R versehen, welche hoch- ohπige Wirkwiderstände bilden und sicherstellen, daß alle Leiter in der entsprechenden Außenzone der Platte 20 ein- schließlich Folienleiter 3 und Folientastatur 1 geschützt sind. Der 3ereich der hochspannungsfesten Widerstände R ist kriechstrecken- und leiterbahnfrei.
    [0056] Die erste der elektronische Baulelemente tragenden Schalt- karten, hier Controller-Karte genannt, ist über einen Zap¬ fen 10 gesteckt, an den beiden Schraubenzapfen festge¬ schraubt und durch elastische Rohrstücke 9 fixiert. Auf der Controller-Karte 20 befinden sich zwei weitere Zebragummianordnung.en 22 und 23. Die eine dient der Aufnahme der Folientastaturkontakte 22, die andere 23 der Kontaktierung mit der Anzeigekarte 30, die mittels zweier Schrauben 12 befestigt ist.
    [0057] Eine weitere mittlere Karte 60 ist zusammen mit Schaltere¬ lementen 50, 47, 40, 52, 49, 41, 50, 47, 40, 52, 49, 41, 53 und 54 auf die durch mittels der untenliegenden Front- platte Montagevorrichtung 4 in der Weise aufgesteckt, daß die Kriechstreckenleisten 19 an den jeweiligen Längskanten der Frontplatte gleichzeitig als Schiebevorrichtung für die Schalter dienen.
    [0058] Zuoberst ist eine den Mikroprozessor tragende Leiterkarte 70 - ebenfalls über den mittleren Zapfen 10 aufgesteckt und durch elastische Distanzröhrchen befestigt. Die Stirn¬ platten 75 und 80 mit sind mit den Steckern eingesetzt und verlötet.
    [0059] Das eigentliche Gehäuse wird durch das Gehäuse-Unterteil 85 gebildet. Es ist als Kunststoffteil so ausgeformt, daß es als Gegenstück zur Frontplatte 4 seitlich Ausspa¬ rungen 89 zur Aufnahme der Schiebeschalter aufweist. Weiterhin sind Aussparungen 90 zur Aufnahme von Stirn¬ platten 75 und 80 und von Gehäuseschrauben 86 vorhanden.
    [0060] Das Gehäuse-Unterteil 85 ist aus einem undurchsichtigen
    [0061] Kunststoff gefertigt und enthält an allen Außenkanten Kriechstrecken bildende Ausformungen in Gestalt von tiefen
    [0062] U-förmigen Rillen 91 oder in Form von zusätzlichen Flächen, die - in das Gehäuseteil eingelassen - von außen nicht zugänglich sind.
    [0063] Die vier Aufnanmezapfen 92 für die Gehäuseschrauben 86 sind derart ausgebildet, daß sie ihrerseits die Zapfen 8 der Frontplatte 4 rohrförmig umschließen, um diesen bei der Verschraubung von Kunststoffteilen zusätzlichen Halt zu geben.
    [0064] Die Auflageflächen für die Gehäuseschrauben 86 sind tie¬ fer gesetzt, um zum einen dem Sicherheitsaspekt durch eine zusätzliche Kriechstrecke Rechnung zu tragen und um zusätzlich in die Hohlzylinder der Schraubenzuführungsb¬ ohrungen zylinderförmige Abdeckteile 88 eindrücken zu können, die als Maßnahmen gegen unbefugtes Öffnen, Garan¬ tiezwecken und der Sicherheit dienen.
    [0065] Das Gehäuse 85 hat an seiner Bodenplatte am Rand der Seitenflächen eine Anzahl zylinderförmiger Zapfen 93, die mit dem Boden ausgespritzt werden. Diese Zapfen dienen zur Rastung der Schiebeschalter, die an diesen massiven Zylindern entlanggleiten und damit akustisch und mecha¬ nisch bei Betätigung der Schiebeschalter den Rasteffekt melden.
    [0066] Diese Rastelemente können bei einer alternativen Ausfüh¬ rung auch in der Frontplatte 4 vorgesehen werden. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wurden sie aus Gründen der räumlichen Anordnung der übrigen Bauelemente in das untere Gehäuseteil verlegt. Geometrisch dem Zapfen 10 der Frontplatte 4 gegenüber¬ liegend ist eine tellerförmige Aufnahme 94 zu Justaye- zwecken vorgesehen.
    [0067] In mehr- d.n. zwölfkantige seitliche Rastungen des Gehäu¬ seunterteils 85 ist ein AufStellständer 95 aus transparen¬ tem Werkstoff in unterschiedlichen Winkelstellungen anfüg¬ bar, so daß ein günstiger Betrachtungswinkel entsprechend den Beleuchtungsbedingungen frei gewählt werden kann. Der AufStellständer 95 läßt sich in um 180° gedrehter Position auch als Abdeckung für die Tastatur verwenden und schützt vor unerwünschten Fehlbedienungen. Füße 96 schützen de Ständer vor dem Verkratzen. Ein Typenschild 97 ist in den AufStellständer eingelassen und ist in der Abdeckungspo- sition sichtbar.
    [0068] In den Teildarstellungen yemäß Figur 3 und der Explosions¬ darstellung gemäß Figur lc ist die Schalterbaugruppe erkennbar. Sie stellt ein wesentliches Konstruktionsele- ment des vorstend beschriebenen elektronischen Geräts dar. Durch die besondere Art des Zusammenwirkens des Schalt¬ schiebers mit dem Gehäuse ergeben sich die Vorteile des erfindungsgemäßen Schalterkonzepts insbesondere mit einer Gerätegestaltung der vorbeschriebenen Art. Die Gehäuse- teilung und Platinengestaltung steht dabei in wesentlicher Wechselwirkung mit der Konstruktion des Schalters, wobei ersichtlich ist, daß mehrere der dargestellten Schalt¬ schieber, welche starr verbunden sind, auch auf verschie¬ dene Platinen entsprechend gleichzeitig vom Rand her ein- wirken können, so daß die Anwendung in großer Variation erfolgen kann. Bei der hier beschriebenen Gerätegattung in "Hand-held"- Ausführung bestehen bei der Konstruktion besondere Schwie¬ rigkeiten. Durch die gewählte konstruktive Lösung wird einer großen Anzahl von konstruktibven Schwierigkeiten auf engstem Raum Rechnung getragen, wobei sich die gefundenen Maßnahmen in erstaunlicher Weise gegenseitig fördern.
    [0069] Ausgehend von der Überlegung, daß LeiterKarten in gedruck¬ ter Ausführung heute das wesentliche Verbindungselement für elektronische Bauteile darstellen, wurden die Kontakt¬ flächen 62 direkt in einer geometrisch günstigen Form auf die Leiterkarte 60 gebracht. Ein an sich bekanntes Konzept wurde hier in der Weise abgewandelt, daß an den Längsseiten 69 der Karten zum einen auf der Oberseite und zum anderen auf der gegenüberliegenden Unterseite als Kontaktflächen so angeordnet, daß eine in Richtung der Kartenkanten Omega-förmig gebogene Feder 53 jeweils die einander gegenüberliegenden Kontaktflächen auf der Ober¬ seite mit entsprechenden Gegenkontaktflachen auf der Unterseite verbinden kann.
    [0070] Da die Omega-för ig gebogene Feder (KOntaktelement) 53 durch das Aufschieben auf den Kartenrand 69 - nach anfäng¬ lichem "Aufschnäbeln" durch eine entsprechend divergieren- de Gestaltung der in Richtung auf die platine weisenden Enden - von selbst aufgebogen wird, erzeugt ihre Rück¬ stellkraft den nötigen Kontaktdruck. Die aus einem leiten¬ den Federwerkstoff bestehende Omega-förmig gebogene Feder 53 kann somit jeweils in einer bestimmten Position die entsprechenden Kontaktflächen 62 der Oberseite mit denen der Unterseite der Karte verbinden. Die einzelnen Kontaktflächen 62 auf der Ober- und Unter¬ seite der Karte 60 werden mit den übrigen Schaltungsteilen derart elektrisch leitend verbunden, daß sie die jeweils erforderlichen Verbindungskonfigurationen bei einer trans- latorischen Beweguny der Kontaktfeder 53 in Richtung der Kartenlängskante 69 positionsweise erreichen.
    [0071] Mehrere solcher Federn 53 in einem Schalterbügel (Schalt¬ schieber) 50, 52 werden in vorbestimmten Abständen so un- tergebracht, daß sie, parallel geführt, die Kontaktelemen¬ te 62 auf der Ober- und der Unterseite jeweils in der gleichen Konstellation verbinden, so daß der Schalter bei seiner Bewegung mehrere Kontaktelemente 62 gleichzeitig öffnend oder schließend verbindet und auf diese Weise komplexe Schaltfunktionen erfüllen kann.
    [0072] In den Schalterbügeln 50, 52, 50, 52 sind jeweils eine An¬ zahl von quaderfÖrmigen Aushöhlungen (beispielsweise 51) vorgesehen, in die Kontaktfedern 53 eingesteckt werden können. Diese Aushöhlungen sind derart gestaltet, daß die einzelne Feder 53 einen genügenden mechaniscien Freiheits¬ grad in Bewegungsrichtung senkrecht zur Karte 60 aufweist, um Maßtoleranzen, die die Position der Karten 60 selbst und die des bewegten Schalterbügels 50 betreffen, keinen Einfluß auf die Kontaktsicnerheit, d.h. auf die Position der Kontaktfedern 53 nehmen können. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Position der Federn 53 ausschlie߬ lich durch die Geometrie der Karte 60 und nicht durch die Lage des Schalterbügels 50 bestimmt wird.
    [0073] Der Schalterbügel 50 so ausgeformt, daß bei einem Ver¬ schieben des Schalterbügels in Richtung der Längskante 69 der Karte 60 die Federn 53 mitgenommen werden, um so die anderen Schaltpositionen parallel geführt zu erreichen.
    [0074] Praktisch ist also der Schalterbügel 50 um wenige Milli- meter senkrecht zur Karte 60 beweglich, ohne daß die in ihm gelagerten KontaJ-ctfedern 53 von den Kontaktflächen 62 abheben. Dabei können die Seitenkanten der Federn durch den Kontaktbügel bei geringster Reibung schrittweise ge¬ führt werden, wozu insbesondere gratfreie Schnittflächen an den Seitenkanten der Federn und hochpolierte Seitenflä¬ chen des aus einem isolierenden Kunststoff hergestellten Schalterbügels beitragen.
    [0075] In der hier vorliegenden Ausführung ist dieser Schalter- bügel mit einem zusätzlichen metallenen Formteil, z.B. ei¬ nem Stanzteil 47 umgeben, das in dem hier vorliegenden Applikationsfall der Abschirmung dient.
    [0076] Wird der Schalterbügel 50 und das darüber gestülpte Schirmteil 47 mit einer Schraube 54 in den Schalter¬ knopf 40 gesteckt und darauf mit der selbstschneidenden Schraube 54 festgezogen, dann bildet der Schalterknopf 40 zusammen mit dem Schirmteil 47, dem Schalterbügel 50 und den in den Schalterbügel einmontierten Schalter- federn 53 das eigentliche Schalterelement.
    [0077] Kann auf die Schirmung der Schaltkontaktfedern 53 ver¬ zichtet werden, können gegebenenfalls auch die Schalter¬ knöpfe und die Schalterbügel aus je einem einzigen zusa - menhängenden Kunststoffteil gefertigt werden. Der Schalterinopf 40, 41 erfüllt gleichzeitig mehrere Funktionen. Er ist einerseits so ausgebildet, daß sein Schalterknopf - der Funktion eines Schiebeschalters entsprechend - durch die großflächige Ausführung gleich- zeitig als Sichtblende für den Deim Schiebeschalter not¬ wendigerweise vorzusehenden Schiebeweg-Schlitz 89 darstellt.
    [0078] Da der Schalterknopf von der äußeren Seite des Gerätes zu- gänglich sein muß, wurde bei der hier vorliegenden bevor¬ zugten Ausführungsform mit der Sichtblendwirkung auch Erfüllung der Kriechstreckenbedingungen verknüpft.
    [0079] An der äußeren Seite des Schalterknopfes befindet sich - eine übliche Riffeiung, um den zur Bewegung notwendigen Kraftschluß mit den Hand- oder Fingerflächen zu erzeugen.
    [0080] Die mechanischen Innenteile des aus einem Kunststoffstück bestehenden Schalterknopfes sind dabei so ausgeführt, daß sie schienenförmig in den Schlitzen des Gehäuses geführt werden können.
    [0081] An der Unterseite des Schalterknopfes - in das Innere des Gerätes weisend - sind zwei durch Federarme beschreibüare Elemente 43 erkennbar, die als Rastfederelemente 44 wir¬ ken. Die Enden der blattfederförmig ausgebildeten Rastfe¬ der 43 sind zylindrisch derart gestaltet 44, daß sie mit den Zylinderzapfen 93, die sich im Gehäuse 85 befinden, eine Rastung bilden.
    [0082] Ferner befindet sich an der oberen Seite - ebenfalls in das Gehäuseinnere weisend - ein Steg 42 an dem Schal- terknopf, der im .Inneren des Gerätes zur Aufnahme von Positionsanzeigeelementen 45 bzw. 46 dient. Diese Po¬ sitionsanzeigeelemente dienen später zusammen mit dem transparenten Frontteil 4 zur Anzeige innerhalb der Gerä- teskala.
    [0083] In dem hier beschriebenen Anwendungsf ll für den erfin¬ dungsgemäßen Schalter sind vier komplexe Schalterbaugrup¬ pen vorgesehen, die trotzdem insgesamt nur wenig Raum einnehmen. Das sind die beiden ßetriebsartenschalter mit den Schalterknöpfen 41 und die beiden Meßbereichsschalter mit dem Schalterknopf 40.
    [0084] Ferner konnte erreicht werden, daß die eigentlichen Kon- taktfedern 53 - unabhängig von etwaigen Toleranzen in ihrer Position ausschließlich durch die Position der Karte 60, auf der sich die Kontaktflächen 62 befinden, bestimmt werden.
    [0085] Der Schiebeschalter und die mit ihm bewegten Kontaktfedern 53 sorgen für eine bestimmte Selbstreinigung der Kontakt¬ elemente 62. Ihr Kontaktdruck ist durch die Ausbildung der Feder bestimmba . Damit ist der Abrieb auf den Kontakt¬ flächen in Grenzen zu halten.
    [0086] Da der Kontaktknopf gleichzeitig die Funktionen Blende, Schiebeführung, Rastung, Verbindungselement zum Schalter und Trägerelement für die Positionsanzeige 45 und 46 dar¬ stellt und mit dem Kunststoff-Gehäuse 85 die- Rastung bil- det, lassen sich relativ komplexe Funktionen mit geringem konstruktiven Aufwand erfüllen. Der Schiebeschalter des hier beschriebenen Ausführungsbei¬ spiels weist zunächst eine zusätzliche konstruktive Beson¬ derheit auf. Ein linear bewegliches Schaltelement ist im allgemeinen nur mit einem gewissen Mehraufwand zu schir- men. Da oei einem Drehschalter die Schaltbewegung aus¬ schließlich über eine Achse vollzogen wird und diese ohne weiteres durch ein in einem Schirmgehäuse vorgesehenes Loch geführt werden Kann, ist normalerweise ein Dreh¬ schalter in der Anwendung für ein Meßgerät - zumal wenn dieses wie in dem vorliegenden Fall für eine sehr breit- bandige Anwendung vorgesehen ist - bezüglich des Schir¬ mungsaufwandes und der Schir ungssicherheit überlegen. Durch die Einfügung jeweils eines mit zusätzlichen Schie¬ bekontakten 48 versehenen Schirmbleches 47 über dem Schaltbügel 50 konnte dieser Schwierigkeit in konstruktiv überraschend einfacner begegnet werden.
    [0087] In Figur 4 ist das Prinzip des erfindungsgeiuäßen Schalters noch einmal separat' ergrößert wiedergegeben.
    [0088] Auf einem Isolierstoffträger 401 sind an der Ober- und Un¬ terseite getrennte Kontaktflächen 402 und 403 angebracht, welche durch vergoldete Leiterbahnen geoildet sind. Zwi¬ schen den Kontaktbereichen sind Ausnehmungen 404 vorgese- hen, die dafür sorgen, daß Abrieb sich nicht zwischen die Kontaktflächen absetzen und somit Brücken bilden kann.
    [0089] Das omegaförmige Kontaktelement 405 umklammert die Kante der Leiterplatte 401 und verbindet die einander gegenüber- liegenden Kontaktbereiche. Das Kontaktelement wird ourch die Leiterplatte geführt und übt auf beide Kontaktflächen gleich große Kräfte aus. Das Kontaktelement hat die ein¬ fachste - seinem Zweck entsprechende - Bauform. Durch das Spiel in einer Richtung parallel zu den Andruckkräften innerhalb der Ausneh ung 410 "reitet" die Kontaktfeder auf der Kante der Leiterplatte 401 und wird in ihrer räumli¬ chen Position weitgehend durch diese bestimmt. Die Lage¬ rung innerhalb der Ausnehmung 410 (Kammer) ist schwimmend. Die Andruckflächen 406 und 407, welche die Kontaktbereiche kontaktieren, weisen eine allseitige Konvexität mit "Bauch" in Richtung auf die Leiterplatten auf, welche zwei Gründe hat:
    [0090] Zum einen sollen die Bereiche 406 und 407 beim überwech¬ seln von einem Kontaktbereich zum nächsten sich nicht an den Kanten der zwischen den Kontaktbereichen vorhandenen Schlitzen "verhaken", sondern sanft übergleiten.
    [0091] Zum anderen weist das Kontaktelement 405 durch die Krüm¬ mung seiner Andruckflächen in Richtung auf die Leiter- platte zu die Eigenschaft auf, daß es sich durch die sich zum Ende hin aufspreizende schnabelförmige Gestaltung ohne weiteres auf die Leiterplatte aufschieben lassen. Wenn die Höhentoleranzen der Lagerung innerhalb der Kammer des Schaltschiebers nicht ausreichen, um die räumlichen Wegdifferenzen zwischen Leiterplatte 401 und Halterung 408 aufzunehmen, so kann sich der rückwärtige Teil des Omegas innerhalb der Kammer noch zusätzlich geringfügig drehen, ohne daß sich die Andruckverhältnisse wesentlich verän¬ dern. Die Richtungen möglicher Höhenabweichungen sind in Figur 4 durch ein Doppelpfeil 400 symbolisiert. Weicht die Leiterplatte in diesen Pfeilrichtungen nach oben oder unten aus, so gibt das Kontaktelement zunächst im Rahmen des vorhandenen Spiels nach und rollt anschließend auf seiner Rückenfläche 409 ab, wobei die Bereiche 406 und 407 ebenfalls auf den Kontaktflächen 402 und 403 geringfügig "rollen" können, ohne daß sich jedoch die Andruckverhält¬ nisse im Hinblick auf die elektrische Kontaktwirkung we¬ sentlich verändern. Durch die Ausgleichsbewegung in Rich¬ tung der Pfeile 409 ist ein Justieren der Kontakte dieses Schalters vollkommen entbehrlich.
    [0092] Die Kontaktelemente sind in entsprechende Aussparungen 410 des im wesentlichen Omega-förmigen Trägerelementes 408 aus Kunststoff eingelassen, wobei das Trägerelement sei¬ nerseits von einer im Schnitt U-förmigen metallischen Ab- schirmung 411 umgeben ist. Die Ausnehmung 410 begrenzt die Bewegungen des Kontaktelementes ohne esentliches Spiel in Ricntung der beim Umschalten der Kontaktverbindungen auf¬ tretenden Relativbewegungen. Die im Vergleich zur Höhe der Ausnehmung im Inneren geringere Höhe des Durchlaßbereichs zur Platine hin sichert das Kontaktelement vor dem Heraus¬ fallen, wenn der Scniebeschalter noch nicht montiert ist. Die Höhendifferenz von Kammer und Durchlaß ist so bemes¬ sen, daß sich das Omega-förmige Element aber ohne weiteres bei der Montage aufgrund seiner Elastizität in diese Ausnehmung einschnappend eindrücken läßt.
    [0093] Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbei¬ spiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen.
    [0094] * * * * *
    权利要求:
    ClaimsA n s p r ü c h e
    1. Mehrpoliger Schiebeschalter für ein signalverarbei- tendes elektrisches Gerät, der aufweist:
    feststehende Kontaktbereiche, die beidseitig einer als gedruckte Schaltung ausgeführten isolierenden Trägerschicht vorgesehen sind,- und
    einen Schaltschieber mit die Kante der Trägerschicht umgreifenden, federnd anliegenden und im wesentlichen omegaförmigen Kontaktelementen zur wechselweisen Ver¬ bindung jeweils einander gegenüberliegender Kontakt- bereiche,
    d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
    daß der Schaltschieber kammerartige Aussparungen aufweist, in die die Kontaktelemente lose eingefügt sind, wobei die einzelnen Kontaktelemente um einen Längenbetrag in einer Richtung parallel zur Richtung des Kontaktdrucks ver¬ schieblich und/oder innerhalb der Aussparung um eine in Schaltrichtung weisende Achse drehbar gelagert sind.
    2. Schiebeschalter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kammern im wesent¬ lichen quaderförmig ausgebildet sind, wobei sie eine Höhe in der Richtung parallel zur Kontaktandruckrichtung auf¬ weisen, die größer ist als die entsprechende Abmessung des Federelements und eine rechteckige Aussparung als Durchlaß in Richtung auf die Kontaktbereiche, mit einer Höhe, die größer ist als nie entsprechende Abmessung der Federeleme¬ nte in diesem Bereich aber kleiner als die maximalen Ab¬ messungen der Federelemente in der Richtung parallel zur Kontanktandruckrichtung.
    3. Schiebeschalter nach einem det vorangehenden Ansprü- ehe, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die sich erweiternden schnabelförmigen Enden im Öffnungsbe¬ reich einen Abstand aufweisen, der größer ist als die Dicke des Trägerschicht mit den Kontaktbereichen.
    4. Schiebeschalter nach einem der vorangehenden Ansprü¬ che, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die die Kontaktbereiche tragende Kante sich entlang der Außenwandung des äußeren Gehäuses des elektrischen Geräts erstreckt, und daß die Führung für ein äußeres Betätigun¬ gselement für den Schaltschieber durch einen im Gehäuse vorgesehenen in Bewegungsrichtung verlaufenden Schlitz ge¬ bildet wird.
    5. Schiebeschalter nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß an den Schlitz in Schieberichtung verlaufende Führungsflächen angrenzen, welche das an den Führungsflächen anliegende Schiebeele- ment in seiner Bewegung in den Raumrichtungen quer zur Schieberichtung begrenzen.
    6. Schiebeschalter nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Schlitz in jeder
    Stellung des Schaltschiebers durch eine Blende überdeckt ist.
    7. Schiebeschalter nach einem der vorangehenden Ansprü¬ che, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die an den Schlitz angrenzende _ Flächen mäanderförmig verlaufende Kriechstrecken bilden.
    8. Schiebeschalter nach einem der vorangehenden Ansprü¬ che, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Leiterplatte, auf die der Schaltschieber seitlich auf¬ gesetzt ist, elektrische Bauelemente trägt, welche mit den Kontaktelementen verbunden sind.
    9. Schiebeschalter nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mehrere Schaltschieber, welche auf einander benachbarte Leiterplatten aufgesetzt sind, durch ein Schiebeelement verbunden und gemeinsam geführt sind.
    10. Schiebeschalter nach einem der vorangehenden Ansprü¬ che, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die vergoldete Kontaktbereiche tragende Kante zwischen den Kontaktbereichen einschnittartige Unterbrechungen auf¬ weist.
    11. Schiebeschalter nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß einschnittartige Unter¬ brechungen zwischen den Kontaktbereichen in Betätigungs¬ richtung des Schalters geringere Abmessungen aufweisen als die Kontaktelemente, wobei die Kontaktelemente bezüglich ihrer Anlagefläche auch in Schieberichtung konvex verrun¬ det ausgebildet sind.
    12. . Schiebeschalter nach einem der vorangehenden Ansprü¬ che, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kontaktbereiche und/oder Kontaktelemente von sich in Schieberichtung erstreckenden und gegenüber den Kon¬ taktelementen isolierten Schirmungsblechen umgeben sind.
    13. Schiebeschalter nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß je ein Schirmungsblech mit der Unter- und der Oberseite im Bereich der das Schie- beelement führenden und die Kontaktbereiche aufweisenden Kante vorgesehen ist.
    14. Schiebeschalter nach einem der Ansprüche 12 oder 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein wei¬ teres Schirmungsblech mit dem die Kontaktelemente tragen¬ den Schiebeelement verbunden ist und die Kontaktelemente ebenfalls U-förmig umgibt.
    15. Schiebeschalter nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das mit dem Schiebe- element verbundene Schirmungsblech federnde Schleifer aufweist, welche mindestens eines der anderen Schirmungs¬ bleche federnd kontaktieren.
    16. Schiebeschalter nach einem der vorangehenden Ansprü¬ che, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mit dem Schiebeelement verbundene elastische Elemente in den einzelnen Schaltstellungen in mit -dem Gehäuse verbundene Rastelemente eingreifen und überwindbare Hemmungen bilden.
    17. Schiebeschalter nach einem der vorangehenden Ansprü¬ che, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t" , daß das Schiebeelement aus einem Isolierstoff hergestellt ist und zur Gehäuseaußenfläche eine den notwendigen Kraftschluß mit der Hand des Bedieners herstellende Oberflächengestal¬ tung aufweist.
    18. Schiebeschalter nach Anspruch 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Oberflächen¬ gestaltung durch quer zur Schieberichtung verlaufende, nach außen weisende Rillen gebildet wird.
    * * * * *
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