DE1060965B - Regelwiderstand - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

kl. 21 c 54/0S,f(kj

INTERNAT. KX. H Ol C

E13496VIIId/21c

ANMEEDETAG: 10. J ANU AR 1957

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSEEGESCHRIFT:

9. JULI 1959

Es sind regelbare Widerstände bzw. Potentiometer bekannt, bei denen zwecks Veränderung des gesamten Widerstandes in feinen Stufen den einzelnen Stufen eines Grobstufeawiderstand.es nacheinander ein Feinstufenwiderstand parallel geschaltet wird. Zur Umschaltung des Feinstufenwiderstandes auf die nächste Grobstufe müssen jedoch entweder Totstufen vorgesehen werden, d. h. Stufen, bei denen wohl eine Kontaktbewegung, aber keine Widerstandsänderung stattfindet, oder die Umschaltung muß durch Sprungschalter innerhalb eines genau bestimmten, sehr kurzen Abschnittes des Verstellweges des Regelwiderstandes unter Verwendung sehr genau arbeitender Getriebe erfolgen, was insbesondere bei hohen Stufenzahlen die Kosten solcher regelbarer Widerstände beträchtlich erhöht. Für eine aus Grob- und Feinwiderständen bestehende vielstufige Potentiometerschaltung ist es schließlich auch bekannt, den das Feinpotentiometer bildenden Widerstand zweifach vorzusehen, doch handelt es sich hierbei um einen ausgesprochenen Spannungsteiler, dessen Belastbarkeit bekanntlich gering ist, soll nicht durch den Stromfluß das Potentiometerverhältnis gestört werden, d. h. die Proportionalität zwischen abgegriffener Spannung und dem vom Schleifkontakt zurückgelegten Weg (Drehwinkel) verlorengehen. Als Regelwiderstand im Sinne der vorliegenden Erfindung (also etwa als Sollwertgeber im Zuge einer Regelung) wäre eine solche Anordnung, abgesehen von der geringen Belastbarkeit, auch wegen der aus dern/sogenannten Springen jeweils eines Feinpotentiometers (Übergang von einer Grobstufe zur übernächsten) folgenden Unstetigkeit des resultierenden Widerstandswertes nicht-geeignet.

Ziel der Erfindung ist es, die den bisher bekannten vielstufigen Regelwiderständen anhaftenden Nachteile zu vermeiden. Die Erfindung betrifft einen in einem Zuge fortlaufend in vorzugsweise gleichen Feinstufen unterbrechungslos veränderbaren Regelwiderstand, bei welchem jeweils einer.Widerstandsgrobstufe ein in Feinstufen regelbarer,Widerstand parallel geschaltet ist, und sie besteht darin, daß der Feinstufenwiderstand mehr als einmal yorhanden. ist, so daß, während der eine Feinstufenwicterstand durchlaufen wird, ein anderer, vorzugsweise'urimittelbar anschließend daran zu durchlaufender, durch schleichend und stromlos betätigte Kontakte bereits an den nächsten Grobstuf enkontakt angeschlossetC'wird. .An sich würde es zur Verwirklichung dieses^Erfindungsgedankens genügen, zwei Feinstufenwidefstlnde vorzusehen, die abwechselnd benutzt und weitergeschaltet werden. Es ergibt sich jedoch in weiterer Ausbildung der Erfindung eine besonders vorteilhafte Schaltanordnung, wenn man den Feinstufenwiderstand dreimal vorsieht und die mit den Grobstufen zu verbindenden Enden dieser Regelwiderstand.

Anmelder:

»Elin« Aktiengesellschaft

für elektrische Industrie,

Wien

Vertreter: Dipl.-Ing. C. elemente, Patentanwalt,
Deggendorf, Krankenhausstr. 26

Beanspruchte Priorität:
Österreich vom 13. Jaauar 1956

Ing. Franz Weichselbaum, Wien,
ist als Erfinder genannt worden

drei Widerstände dauernd mit der Schleifbahn des diesem Ende zyklisch benachbarten-Feinstufenwiderstandes verbindet, wie dies die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele zeigen.

Die Zeichnung zeigt die in Wirklichkeit zyklischen bzw. in sich geschlossenen Kontaktbahnen im aufgerollten Zustand.

Fig. 1 und- 2 zeigen einen Fein- bzw, Grobstufenschalter mit vier bzw. sechs Kontaktbahnen;

Fig. 3 und 4 zeigen elektrisch gleichwertige Fein- und Grobstufenscli-alter mit nur drei bzw. zwei Kontaktbahnen. -

Jede der beiden Arten von Feinstufenschaltern (Fig. 1 und 3) kann mit jeder der beiden Arten von Grobstufenschalterii (Fig. 2 und 4) zusammenarbeiten.

Der Einfachheit wegen weisen in der Zeichnung die Feinstufenwiderstände nur zwei Teil widerstände, statt einer Mehrzahl oder Vielzahl von solchen auf, und es sind die Teilwiderstandskontakte der drei, sich über je 120° erstreckenden Feinstufenwiderstände durchlaufend mit den Ziffern 1 bis 9 bezeichnet. Die Endkontakte 3, 6, 9 der drei Feinstufenwiderstände sind dauernd mit den Schleif bahnen· a_r b bzw.c der benachbarten Feinstufenwiderstände und .auch mit den entsprechenden, ebenfalls mit a, b bzw. c bezeichneten Schleifbahnen des Grobstufenschalters verbunden. Die Kontakte 0 bis IX (Fig. 2) bzw. 0 bis VII (Fig. 4) des letzteren sind mit den Stufen 0 bis IX bzw. 0 bis VII des der Einfachheit halber darunter gezeichneten Grobstufenwiderstandes verbunden. Die Untersetzung des

909 560/337

Claims (3)

Getriebes zwischen Fein- und Grobstufenschalter ist, ohne daß besondere Anforderungen an die Winkeltreue zu stellen sind, so gewählt, daß einem Drehwinkel von 120° des Feinstufenschalters nur ein Schaltschritt des zehn bzw. acht Stellungen aufweisenden Grobstufenschalters entspricht. Während an den Feinstufenkontakten zwecks Aufrechterhaltung des Stromflusses unterbrechungsfrei weitergeschaltet wird, dürfen die stromlos geschalteten Grobstufenkontakte beim Umschalten nicht kurzgeschlossen werden. Wenn sich der zwischen den Punkten A und B liegende Widerstand in gleich großen Stufen ändern soll, so müssen, da der Feinstufenwiderstand nicht in Reihe, sondern parallel zu einer Grobstufe liegt, die Feinwiderstandsstufen entsprechend ungleich gemacht werden, während die Grobstufen natürlich untereinander gleich groß gewählt werden. Die Parallelschaltung ist erforderlich, um auf einfache Weise durchweg gleich große Stufen gleichen Vorzeichens beim kontinuierlichen, unterbrechungsfreien Fortschalten zu erzielen. Beim Herunterregeln des Widerstandes wird der jeweils einer Grobstufe parallel geschaltete Feinstufenwiderstand stufenweise bis auf den Wert Null, d. h. bis zum vollen Kurzschluß der Grobstufe verkleinert, so daß nun der Widerstand AB eine ganze Zahl von Grobstufen beträgt. Beim nächsten Schaltschritt des Feinstufenschalters wird der gesamte Widerstand des zyklisch folgenden Feinstufenwiderstandes parallel zur nächsten Grobstufe geschaltet. Ist der Grobstufenwiderstandswert und ein bestimmter Ohmwert für die untereinander gleich großen Regelstufen des Widerstandes AB bzw. die Anzahl dieser Stufen vorgegeben, so errechnen sich aus diesen Daten leicht der Gesamtohmwert eines Feinstufenwiderstandes und in gleicher Weise natürlich auch die Stellen, wo er anzuzapfen ist, bzw. die ungleichen Teilwiderstände, in die er zu unterteilen ist. In den Fig. 1 und 2 sind die Stellungen des Grobstufenschalters und die diesen entsprechenden, um je 120° auseinander liegenden Stellungen des Feinstufenschalters mit 0, 1, 2, 3 usw. bezeichnet, und es seien zur näheren Erläuterung die sich beim Übergang von Stellung 1 auf Stellung 2 abspielenden Schaltvorgänge im einzelnen angegeben: In Stellung 1 ist die Klemme A über die Schleifbahnen d und α mit dem Grobstufenkontakt I verbunden (außerdem ist noch für kurze Zeit die Grobstufe 0-1 über die Schleif bahnen c und α kurzgeschlossen) . Beim Weiterdrehen bis zum Feinstufenkontakt 4 wird zunächst der gesamte Feinstufenwiderstand 4, 5, 6 der Grobstufe I-II über die Schleif bahnen a, b parallel geschaltet, wodurch eine Verkleinerung des Ohmwertes AB um eine Feinstufe eintritt. Weitere (gleiche) Verkleinerungen erfolgen beim Berühren des Feinstufenkontaktes 5 und schließlich beim Kurzschließen der Grobstufe I-II mittels des Feinstufenkontaktes 6., der bereits der Stellung 2 entspricht. Das Weiterschalten der dem Feinstufenwiderstand 1, 2, 3 zugehörenden Schleifbahn c und des mit ihr dauernd verbundenen, beim Übergang von Stellung 2 auf Stellung 3 zu benutzenden Feinstufenwiderstandes 7, 8, 9 vom Grobstufenkontakt Q auf den Grobstufenkontakt III kann innerhalb der Zeitdauer, in der dieser Zweig nicht befahren wird, in jedem beliebigen Zeitabschnitt erfolgen. Bei der praktischen Verwirklichung der Erfindung wird man den nur drei Kontaktbahnen aufweisenden Feinstufenschalter gemäß Fig. 3 bevorzugen, der genauso wie der nach Fig. 1 arbeitet. Der Grobstufenschalter nach Fig. 2 wird bei großer Grobstufenzahl bzw. kleinem Kontaktplattendurchmesser und die Anordnung nach Fig. 4 bei kleiner Grobstufenzahl bzw. ίο großem Kontaktplattendurchmesser zweckmäßig sein. Bei der letzteren Anordnung steht nämlich für jede Schleifbahn nur ein Schaltwinkel zur Verfügung, der kleiner als 120° sein muß. Die beweglichen Schaltstücke werden dabei zweckmäßig auf drei sternförmig angeordneten Kontaktträgern aufgebaut. Sie müssen jedoch gegeneinander auch um jeweils eine Stufenteilung, also um ein Drittel der Kontaktteilung, versetzt sein. Die Kupplung von Grob- und Feinstufenschalter ao kann mittels eines Zahnrad-, eines Malteser- oder auch eines anderen Getriebes erfolgen. Eine Rastung ist nicht erforderlich. ■ Beim Überschalten von einer Grobstufe zur anderen dürfen die beiden benachbarten Grobstufenkontakte nicht elektrisch verbunden werden. Da das bewegliche Schaltstück während des Umschaltens spannungslos ist, ist die Isolation zwischen zwei Kontakten einfach für die Summenspannung von drei Grobstufen zu bemessen. Die Länge der Isolation muß kleiner als die Stufenteilung sein. Patentansprüche:

1. In einem Zuge fortlaufend in vorzugsweise gleichen Feinstufen unterbrechungslos veränderbarer Regel widerstand, bei welchem jeweils einer Widerstandsgrobstufe ein in Feinstufen regelbarer Widerstand parallel geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Feinstufenwiderstand mehr als einmal vorhanden ist und daß, während der eine . Feinstufenwiderstand durchlaufen wird, ein vorzugsweise unmittelbar anschließend daran zu durchlaufender, mittels schleichend und stromlos betätigter Kontakte bereits an den nächsten Grob-Stufenkontakt angeschlossen wird.

2. Regelwiderstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Feinstufenwiderstand dreimal vorhanden ist und daß diejenigen Enden dieser, drei Widerstände, die an Grobstufenkontakte angeschlossen sind bzw. werden, dauernd mit der Schleifbahn des diesem Ende zyklisch benachbarten Feinstufenwiderstandes verbunden sind, so daß diese Schleifbahnen nicht gesondert mitumgeschaltet zu werden brauchen (Fig. 1, Fig. 3).

3. Regelwiderstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung- der drei Feinstufenwiderstände entlang den Grobstufen

. mittels eines dreiarmigen Kontaktträgers erfolgt, dessen Kontakte auf zwei Kontaktbahnen schleifen

(Fig. 4). - -

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 710 281;
USA.-Patentschrift Nr. 2 572 545.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen