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Steuerbarer Kleinwiderstand Die Erfindung bezieht sich auf eine neuartige
Ausgestaltung eines besonders kleinen elektrischen Steuerwiderstandes, wie er z.
B. in Schwerhörigengeräten, Taschenempfängern und ähnlichen kleinen Geräten verwendet
wird. Die ständige Verkleinerung der elektrischen Bauelemente ist bei solchen Geräten
von besonders großer Bedeutung. Dabei sollen kleine und kleinste Lautstärkeregler
in ihren Größenabmessungen weitgehend verringert werden. Die Lebensdauer und der
Regelbereich sollen aber beibehalten werden, während die Herstellungskosten so klein
wie möglich sein sollen.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht demnach darin, einen Kleinststeuerwiderstand
mit diesen Eigenschaften zu schaffen, der für kleine, mit Transistoren bestückte
Schwerhörigengeräte und ähnliche Anwendungsgebiete brauchbar ist. Es ist bereits
ein steuerbarer elektrischer Kleinwiderstand für Rundfunkempfänger bekannt, der
aus einem Grundteil, einer zentralen Welle und einem Deckel besteht, bei dem der
Deckel auf der zentralen Welle drehbar befestigt ist und mit seinem Rand den zur
Aufnahme des Widerstandselementes dienenden Innenraum abdichtet.
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Bei der bekannten Ausführung weist der Deckel zur Abdichtung eine
ringförmige Nut auf, in die der hochgebogene Rand des Grundteils eingreift. Eine
solche Abdichtung bietet aber gegen das Eindringen von Staub in den Innenraum noch
keine genügende Sicherheit. Auch wird ein Wackeln des Deckels durch die bekannte
Ausführung nicht ganz verhindert, wodurch sich eine Unsicherheit in der Widerstandseinstellung
ergibt.
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Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß der Deckel auf der Welle
so befestigt ist, daß der Rand des Deckels unter leichter elastischer Verformung
auf der Grundplatte aufliegt, in welcher das Widerstandselement in an sich bekannter
Weise in einer Nut eingebettet ist. Eine solche Ausführung bietet eine praktisch
vollständige Sicherheit gegen das Eindringen von Schmutz in den Innenraum und gegen
eine Veränderung der Widerstandseinstellung, wie sie beim Wackeln des Deckels auftreten
kann. Die erfindungsgemäße Ausführung benötigt auch keine zusätzliche Feder, die
den Raumbedarf des Drehwiderstandes in unerwünschter Weise vergrößert, wie dies
bei einer anderen bekannten Ausführung der Fall ist. Durch das an sich bekannte
Einbetten des Widerstandselementes in eine Nut der Grundplatte wird gleichzeitig
die Herstellung des Drehwiderstandes weiter vereinfacht und eine zusätzliche Verkleinerung
der äußeren Abmessungen erzielt, so daß es möglich ist, einen Regelwiderstand nach
der Erfindung mit einer Dicke von weniger als 2,9 mm und einem Durchmesser von weniger
als 7,2 mm herzustellen.
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Die Erfindung wird nunmehr an Hand eines Ausführungsbeispieles in
Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigt F i g. 1 eine vergrößerte
Draufsicht auf einen veränderbaren Widerstand gemäß der Erfindung, F i g. 2 eine
vergrößerte Schnittansicht längs der Linie 2-2 in F i g. 1 zur Darstellung der Kontaktfedern
in Kontaktberührung mit dem Widerstandselement, F i g. 3 eine vergrößerte Schnittansicht
längs der Linie 3-3 in F i g. 1, F i g. 4 eine vergrößerte Ansicht von unten des
von dem Steuerwiderstand abgenommenen beweglichen Bauteiles, F i g. 5 eine vergrößerte
Draufsicht auf die Grundplatte nach Abnahme des beweglichen Elementes zur Darstellung
der Kontakte des Widerstandselementes und der Montagewelle, F i g. 6 eine vergrößerte
Teilschnittansicht längs der Linie 6-6 in Fi g. 5, F i g. 7 eine Draufsicht auf
die Grundplatte zur Darstellung der Anschlußstücke und der Montagewelle, die eingeformt
sind, bevor der Anschlußstreifen abgetrennt wird,
F i g. 8 eine
Teilschnittansicht längs der Linie 8-8 in F i g. 7 und F i g. 9 eine Ansicht der
in F i g. 7 gezeigten Grundplatte von unten.
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Der steuerbare Widerstand besteht aus einer Grundplatte 1, die aus
einem geeigneten, nichtleitenden Material, wie z. B. einer Phenol-Formaldehyd-oder
Polyester-Verbindung besteht. Eine feststehende Welle oder ein Zapfen 2 und Anschlußstücke
oder Lötfahnen 4, 5 und 6 werden in die Grundplatte eingeformt und sind so angeordnet,
wie dies am besten aus F i g. 5 zu ersehen ist. Wie F i g. 9 am besten erkennen
läßt, weist das Anschlußstück des Mittelabgriffs 4 einen ringförmigen Teil
34 auf, durch den die Welle hindurchgesteckt ist, um einen guten elektrischen Kontakt
sicherzustellen und um die ganze Anordnung zu verankern und die Grundplatte zu verstärken.
Die Anschlußstücke 5 und 6 sind ebenfalls in die Grundplatte eingeformt, so daß
ihre inneren Enden 9 und 10 unterhalb einer ringförmigen Nut 7 liegen
und in diese freiliegend hineinragen. In diese ringförmige Nut wird ein Widerstandselement
8 mit der Oberseite der Grundplatte bündig abschließend eingesetzt. Das Widerstandselement
besteht aus einem ausgestanzten geschichteten Phenolharzstreifen, der auf seiner
Oberseite eine Schicht aus Widerstandsmasse trägt. Solche vorgeformten Widerstandselemente
sind allgemein bekannt und können mit sehr geringen elektrischen Toleranzen und
großer Gleichmäßigkeit hergestellt werden. Die Enden des Widerstandselementes sind
mit einer Silberfarbe überzogen, um einen guten elektrischen Kontakt von der Unterseite
des Elementes an seinen Enden nach der Widerstandsbahn auf der Oberseite des Elementes
zu bilden. Wenn das Element in die Nut 7 einzementiert wird, dann wird mit Silber
vermengtes Epoxydharz zwischen die Enden 9 und 10 und die versilberten Enden dieses
Elementes eingefügt, um eine gutleitende elektrische Verbindung zwischen den Anschlußstücken
5 und 6 und dem Widerstandselement 8 herzustellen, wie dies in F i g. 6 gezeigt
ist. Die Anordnung flacher Anschlußstücke oder Lötfahnen, die in die mit flachen
Seitenflächen versehene Grundplatte eingeformt und eingebettet sind und von einer
Kante der Grundplatte aus herausragen, erlaubt es, die Dicke der Grundplatte sehr
gering zu halten. In manchen Fällen wird die flache Unterseite der Grundplatte auf
ein Chassis eines Hörgerätes oder eines ähnlichen Miniaturgerätes aufgeklebt oder
aufzementiert. Bei anderen Anwendungsgebieten ist es zweckmäßig, an der Unterseite
der Grundplatte Zentriervorsprünge 39 anzubringen. die die genaue Lage des Widerstandes
festlegen.
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Das auf der Welle 2 befestigte bewegliche Bauteil besteht aus einem
Deckel oder Betätigungsknopf 22, einer Kontaktfeder 16 und einer Abnahmefeder 24,
die alle durch eine mit einem Flansch versehene Buchse 11 festgehalten werden. Die
Buchse 11 hat eine Mittelbohrung und sitzt frei drehbar auf der Welle 2. Am unteren
Ende weist die Buchse einen sich nach unten erstrecken-Ansatz 14 (F i g. 2 und 4)
auf, der mit einem einen Teil der Welle 2 bildenden Anschlag 15 (vgl. F i g. 3 und
5) in Eingriff ist, um die Drehbewegung des beweglichen Bauteils in bezug auf das
Widerstandselement 8 zu begrenzen. Die Buchse 11 selbst weist zwei
gegenüberliegende Schlitze 12 (F i g. 4) auf, in welche Ansätze des Deckels, die
Kontaktfeder und die Abnahmefeder eingreifen, um eine Relativbewegung zu verhindern.
Die Buchse 11 ist in eine Bohrung des Deckels 22 so eingepaßt, daß der Flansch außerhalb
des Deckels liegt. Am Deckel angebrachte Laschen 23, die sich in diese Bohrung erstrecken,
passen in die Schlitze 12. Der Deckel 22 weist einen Rand 31 auf, der das Widerstandselement
8, die bewegbare Kontaktfeder und die Abnahmefeder umschließt. Das abgerundete untere
Ende dieses Randes gleitet auf der inneren Oberfläche der Grundplatte und bildet
so eine staubdichte Abdichtung und ein breites Auflager, wodurch ein Wackeln der
beweglichen Teile bezüglich der Welle verhindert wird.
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Die Kontaktfeder 16 ist im wesentlichen kreisförmig ausgebildet und
weist einen C-förmigen Schlitz 17 auf, der sie in einen äußeren Ring 18 und eine
innere Scheibe 19 unterteilt. Ein auf dem äußeren Ring 18 sitzender Nippel
21 gleitet auf dem Widerstandselement B. Eine Mittelbohrung in der Scheibe
19 ist mit Paßsitz auf die Buchse 11 aufgesetzt und Laschen 20 an
der Kante dieser Bohrung passen genau in die Schlitze 12. Die innere Scheibe
19 liegt dicht gegen die Innenwand des Deckels 22
an, und der äußere
Ring 18 ist gegen die Ebene der inneren Scheibe 19 vorgespannt, so daß sich ein
unter Federdruck stehender Eingriff zwischen dem Nippel 21 und dem Widerstandselement
8 ergibt.
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Während ein elektrischer Kontakt zwischen der Kontaktfeder 16 und
dem Mittelabgriff 4 über die Buchse 11 und die Welle 2 hergestellt
ist, so ist ein solcher Kontakt wegen der Änderung des Paßsitzes und der Anpreßdrücke
während des Betriebs doch nicht vollkommen zufriedenstellend. Demgemäß ist die Welle
2 mit einer ringförmigen Schulter oder Anschlagfläche 3 versehen, die in der gleichen
Ebene wie die Innenfläche der Grundplatte 1 liegt, gegen welche Schulter die Abnahmefeder
24 einen unter Federkontakt stehenden gleitenden Kontaktdruck ausübt, der
sich während des Betriebes nicht ändert. Die Abnahmefeder 24 weist einen
C-förmigen Abschnitt 25 (F i g. 4) und einen im wesentlichen kreisförmigen
Abschnitt 26 auf. Die beiden Abschnitte sind durch eine kurze U-förmige Brücke
28 (vgl. F i g. 2) miteinander verbunden. Eine Bohrung in dem kreisförmigen
Abschnitt 26 paßt genau über die Buchse 11 und an diesem Abschnitt
angebrachte Laschen 27 passen in die Schlitze 12. Der kreisförmige Abschnitt
26 liegt flach gegen die innere Seheibe 19 an, und die Teile 13 der metallischen
Buchse Il sind anschließend an die Schlitze 12 auf dem kreisförmigen Abschnitt 26
aufgesetzt, um den Deckel und beide Federn fest zusammenzuhalten. Fier C-förmige
Abschnitt 25 trägt an seinen Enden Nippel 29. Dabei ist dieser C-förmige
Abschnitt 25
gegen den kreisförmigen Abschnitt 26 nach außen federnd vorgespannt,
um einen elektrischen Gleitkontakt zwischen den Nippeln 29 und der Schulter
3
herzustellen.
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Die aus beweglichem Deckel und Kontaktfeder bestehende Anordnung wird
auf der Welle 2 durch einen Sprengring 30 drehbar festgehalten, der in einer
in der Nähe des äußeren Endes der Welle 2 vorgesehenen Nut eingerastet ist. Die
Toleranzen sind dabei so gewählt, daß die Wand des Deckels geringfügig verformt
wird, um eine Gleitlagerung zwischen der Kante des Flansches 31 und der
Grundplatte
1 sicherzustellen. Dies ist nicht nur deswegen von Bedeutung, um eine Abdichtung
gegen Staub und Schmutz zu bilden, sondern um außerdem den Deckel 22 in seiner Lage
zu halten. Außerdem verhindert ein solches Gleitlager, daß der Deckel bei Drehung
wackelt und stellt somit einen gleichmäßigen Kontakt zwischen den aufeinander gleitenden
elektrischen Kontakten sicher.