DE1540351B1 - Mit einem aus Grundplatte und Ummantelung bestehe en Gehaeuse versehenes Potentiometer mit sehr kleinen Abmessungen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein mit einem aus Bei einer Anordnung der eingangs genannten Art Grundplatte und Ummantelung bestehenden Gehäuse wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das stiftversehenes Potentiometer mit sehr kleinen Abmes- artige Konstruktionsteil die Form eines geraden sungen, dessen in dem Gehäuse angeordnetes Wider- Stiftes besitzt, der mit dem Rotor mechanisch fest Standselement mit zwei durch die Grundplatte füh- 5 verbunden ist und der in einer sacklochartigen Öffrenden Leitern verbunden ist und dessen mit einem nung der Grundplatte drehbar gelagert ist, und daß ebenfalls durch die Grundplatte führenden dritten der Rotor einen in Richtung des Durchmessers ver-Leiter elektrisch verbundener Schleifarm an einem laufenden Querschlitz aufweist, in dem der Schleifmittels eines Stellknopfes drehbaren Rotor befestigt arm angeordnet ist. Ein so ausgebildetes Potentioist, wobei der Rotor eine axial verlaufende Öffnung io meter hat gegenüber den bekannten Potentiometern besitzt, in der ein stiftartiges Konstruktionsteil ange- den Vorteil, daß der das gesamte Potentiometer traordnet ist, das sich mit seinem entgegengesetzten Ende gende zylinderförmige Hohlkörper wegfällt, wodurch bis in eine Öffnung der Grundplatte hinein erstreckt. eine wesentliche Vereinfachung, Verkleinerung und Bei einem derartigen, nach der USA.-Patentschrift Gewichtsverringerung für das Potentiometer erzielt 2 884 506 bekannten Potentiometer bildet das Kern- 15 wird. Bei dem Potentiometer nach der Erfindung stück für die mechanische Anordnung der einzelnen ist die Grundplatte gleichzeitig Trägerkörper und Teile des Potentiometers zueinander ein im wesent- Teil der Ummantelung, durch den die Leiter geführt liehen zylinderförmiger Hohlkörper, der an den sind. Auch der Rotor ist über den erfindungsgemäß Außenseiten ringförmige Absätze zur Aufnahme des vorgesehenen Stift in der Grundplatte gelagert. Widerstandskörpers und des Gehäuses und innen 20 In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist einen in dem Hohlkörper drehbaren Zylinder trägt. der dritte Leiter im Inneren des Gehäuses elektrisch Mit dem drehbaren Zylinder verbunden ist einmal mit einer zum Stift konzentrischen und auf der g außen der Schleifarm, sodann die elektrische Ver- Grundplatte angeordneten Sammelschiene verbunbindung mit dem dritten Leiter, entweder in der den, auf der eine mit dem Schleifarm verbundene Form, daß der drehbare Zylinder als leitender Hohl- 25 Kontaktzunge schleift.

zylinder ausgeführt ist, in dessen Hohlraum hinein In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines sich schraubenlinienförmig der dritte Leiter erstreckt, Potentiometers nach der Erfindung dargestellt. Die oder in der Form einer Kontaktfeder, die auf einer Darstellung erfolgte der besseren Übersicht wegen mit dem dritten Leiter in Verbindung stehenden in vergrößertem Maßstab. Ein Potentiometer nach Durchführung schleift. Über den Stellknopf ist der 30 der Erfindung ist im allgemeinen nicht größer als drehbare Zylinder in dem zylinderförmigen Hohl- ein Standardtransistor. Es hat z.B. einen Durchkörper drehbar und damit der Schleifarm relativ zu messer von etwa 9 mm und, ohne die nach außen dem Widerstandskörper verstellbar. Dieses bekannte verlaufenden Teile der elektrischen Leiter, eine Höhe Potentiometer ist daher verhältnismäßig kompliziert von etwa 7 mm. Sein Gewicht beträgt etwa 1 g. aufgebaut. 35 Mit diesen Abmessungen und einer Ausführung, wie Ferner ist ein abdichtbares Potentiometer bekannt, sie an Hand der Zeichnung noch beschrieben wird, dessen Rotor mechanisch mit einer durch das Po- kann das Potentiometer einen Gesamtwiderstand von tentiometergehäuse hindurchgehenden Stellwelle ver- 50 000 Ohm haben und bei einer Umgebungstembunden ist. Die Stellwelle ist am freien Ende drehbar peratur von 70° C mit einer Leistung von 1 Watt bein einem Wälzlager gelagert, das seinerseits in einer 40 lastet werden.

Ausnehmung der Grundplatte des Gehäuses ange- Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt durch ein Potenordnet ist (USA.-Patentschrift 2 857496). Es ist eine tiometer nach der Erfindung, andere Potentiometeranordnung bekannt, bei der das Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 der Antriebsorgan des Schleifkontaktes eine Isolier- Fig. 1. m scheibe ist, die eine Mittelöffnung für den Durchtritt 45 Das Potentiometer nach der Erfindung besitzt ein einer Antriebswelle und einen Querschlitz für die Gehäuse aus einer Ummantelung 11 und einer Aufnahme eines Teils einer Kontaktfeder aufweist, Grundplatte 12 mit kreisförmigem Grundriß. Die die ein Schleifkontaktelement trägt. Diese bekannte Grundplatte 12 ist vorzugsweise aus plastischem Ma-Anordnung ist verhältnismäßig niedrig belastbar terial gegossen, beispielsweise aus Phenolharz. Sie (deutsche Auslegeschrift 1065 066). 5° geht in Richtung der Ummantelung 11 in einen Es ist weiterhin ein Schleifer für einen Wider- Zylinder 13 über, dessen Außendurchmesser mit standsfernsender bekannt, bei dem von einem mit dem Durchmesser der Innenfläche der Ummantelung der Antriebswelle mechanisch gekoppelten radial übereinstimmt, der kleiner ist als der der Grundverlaufenden Arm sich in Umfangsrichtung eines platte 12. Zwischen Grundplatte 12 und Zylinkreisförmig angeordneten Widerstandselements eine 55 der 13 entsteht so ein Absatz 14, auf dem der Kontaktfeder erstreckt, die federnd an dem Wider- Rand der Ummantelung 11 aufsitzt. Die Verstandselement anliegt (deutsches Gebrauchsmuster bindungsflächen zwischen Ummantelung 11 und 1797 598). Schließlich ist ein Potentiometer bekannt- Grundplatte 12 bzw. Zylinder 13 sind vergossen, geworden, bei dem der dritte Leiter mit einer auf um eine feuchtigkeits- und staubsichere Abdichtung einer Grundplatte des Potentiometers angeordneten 60 für das Potentiometer zu schaffen. Auf einem innen kreisförmigen Schiene elektrisch verbunden ist, auf am Zylinder 13 vorgesehenen ringförmigen Anschlag der zusätzlich ein Kontakt des Schaltkontaktarms 15 ist ein Widerstandselement 16 befestigt, schleift (USA.-Patentschrift 2 873 336). Das Widerstandselement 16 ist als ringförmiger Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, der- Kern mit ellipsenartigem Querschnitt dargestellt, artige Potentiometer weiter zu vereinfachen, in ihren 65 der in bekannter Weise mit Widerstandsdraht umAbmessungen bei mindestens gleichbleibender elek- wickelt ist. Das Widerstandselement kann auch irischer Leistung zu verkleinern und somit ihren einen ringförmigen Kern mit Kreisquerschnitt besit-Anwendungsbereich zu vergrößern. zen, es kann ferner aus einer mit Widerstandsdraht

umwickelten Karte, einem Film oder einer Schicht aus Widerstandsmaterial, die auf einen Grundkörper nach bekannten Verfahren aufgebracht sind, bestehen.

Durch die Grundplatte 12 führen elektrische Leiter 17, 18, die sämtlich vorzugsweise starr oder halbstarr ausgeführt sind, so daß sie in einen Sockel eingesteckt werden können, der z. B. in einer gedruckten Schaltung angeordnet ist. Die Leiter 17,18 sind, z. B. mit Epoxydharz, in die Grundplatte 12 eingegossen, um das Gehäuse feuchtigkeits- und staubsicher abzudichten.

Mit dem sich durch die Grundplatte 12 hindurcherstreckenden Leiter 17 ist über eine Verbindungsleitung 19 das eine Ende des Widerstandselements 16 elektrisch verbunden. Die gleiche elektrische Verbindung besteht zwischen einem weiteren durch die Grundplatte 12 führenden elektrischen Leiter und dem entgegengesetzten Ende des Widerstandselements 16.

Etwa in der Mitte des Gehäuses ist in einem in der Grundplatte 12 vorgesehenen Lager 21 ein einen Rotor 22 tragender Stift 23 gelagert. Der Rotor 22 besteht vorzugsweise aus einem elektrisch nichtleitenden Material, z. B. aus Tetrafluoräthylen, Polytrifluormonochloräthylen, keramischem Material od. dgl. Der Rotor 22 ist mit einer axialen Öffnung versehen, die nur einen Teil seiner Länge ausmacht und die den Stift 23 aufnimmt. Der Rotor 22 erstreckt sich nicht bis zur Oberseite der Grundplatte 12, sondern ist von ihr auf Abstand gehalten durch den Stift 23. Auf diese Weise ist der Rotor 22 etwa in der Mitte des Potentiometers drehbar gelagert. In dem Rotor 22 ist weiterhin ein Querschlitz 24 vorgesehen, der sich quer zur Längsachse durch den Rotor hindurcherstreckt und mit der axialen öffnung in Verbindung steht. Der Querschlitz 24 nimmt ein Ende eines Schleifarmes 25 auf. Durch den Stift 23 wird der Schleif arm 25 im Querschlitz 24 mechanisch verriegelt. Das entgegengesetzte Ende des Schleifarmes 25 ist als Kontaktarm 26 ausgebildet, der auf der Oberfläche des Widerstandselementes 16 schleift. Der Schleifarm 25 besitzt weiterhin eine Zunge 27, die in Richtung auf die Grundplatte 12 zu verläuft und auf einer elektrisch leitenden Sammelschiene 28 gleitet, die konzentrisch zum Rotor 22 auf der Grundplatte angeordnet ist. Die Sammelschiene 28 ist elektrisch mit dem Leiter 18 verbunden. Der Schleifarm 25 ist vorzugsweise aus einem Edelmetall, z.B. aus einer Platinlegierung, hergestellt und wird aus einer Platte als zusammenhängender Körper mit als Kontakt ausgebildeten Enden gestanzt.

Aus dem Oberteil der Ummantelung 11 ragt ein Stellknopf 31 hervor, über den der Widerstand des Potentiometers veränderbar ist. Der Stellknopf 31 weist einen Flansch 32 mit einer darin gebildeten Ausnehmung 34 auf. In der Ausnehmung 34 ist ein O-Ring33 angeordnet, der vorzugsweise aus einem Silikonmaterial hergestellt ist und der eine feuchtigkeits- und staubsichere Abdichtung zwischen der Ummantelung und dem inneren Hohlraum des Gehäuses an dieser Stelle bildet. Innerhalb des Flansches 32 ist eine weitere Ausnehmung 35 zur Aufnahme des oberen Teils des Rotors 22 im Paßsitz oder als Einsatzguß od. dgl. gebildet. Der Stellknopf 31 kann sowohl aus Metall, z.B. aus rostfreiem Stahl, als auch aus elektrisch nichtleitendem Material, z.B. Nylon, bestehen. Rotor22 und Stellknopf31 können auch aus einem Stück hergestellt sein..

Das allseits abgedichtete Potentiometer-Gehäuse macht es möglich, das Potentiometer vollständig in eine Vergußmasse einzutauchen, ohne daß ein Leckwerden befürchtet werden muß. Der innere Hohlraum des Potentiometers kann wenigstens teilweise mit einer viskosen Flüssigkeit, z. B. mit einem Silikonschmiermittel, gefüllt werden. Das Vorhandensein einer solchen Flüssigkeit wirkt mit bei der Dämpfung von Schwingungen, die bei der Berührung des Kontaktarms 26 mit dem Widerstandselement 16 auftreten können, wenn das Potentiometer großen Beanspruchungen ausgesetzt ist. Die Flüssigkeit nimmt auch beim Schleifen des Schleifarms auf dem Widerstandselement sich lösende Partikeln auf und hindert diese dadurch daran, unter Umständen die Wirkungsweise des Potentiometers zu stören. Zusätzlich stellt das Silikonmittel ein ausgezeichnetes Schmiermittel sowie einen ausgezeichneten Wärmeleiter dar, was die Belastbarkeit des Potentiometers verbessert.

Das Potentiometer nach der Erfindung kann einen Anschlag besitzen, der den Schleifarm daran hindert, sich über einen gewünschten Punkt hinaus auf dem Widerstandselement zu drehen.

Die Grundplatte 12 kann in Fällen, bei denen es erwünscht ist, eine größere Leistung als die eingangs angegebene abzuleiten, aus einem Material hergestellt sein, das eine bessere Wärmeleitfähigkeit aufweist, z. B. aus Aluminium. In diesem Fall müssen die spannungsführenden Teile, wie Widerstandselement 16, Leiter 17,18 und Sammelschiene 28, gegenüber der Grundplatte 12 isoliert sein. Bei Verwendung einer solchen Grundplatte kann das Potentiometer nach der Erfindung bei einer Raumtemperatur von 70° C mit einer Leistung von 2 Watt belastet werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Mit einem aus Grundplatte und Ummantelung bestehenden Gehäuse versehenes Potentiometer mit sehr kleinen Abmessungen, dessen in dem Gehäuse angeordnetes Widerstandselement mit zwei durch die Grundplatte führenden Leitern verbunden ist und dessen mit einem ebenfalls durch die Grundplatte führenden dritten Leiter elektrisch verbundener Schleifarm an einem mittels eines Stellknopfes drehbaren Rotor befestigt ist, wobei der Rotor eine axial verlaufende Öffnung besitzt, in der ein stiftartiges Konstruktionsteil angeordnet ist, das sich mit seinem entgegengesetzten Ende bis in eine öffnung der Grundplatte hinein erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß das stiftartige Konstruktionsteil die Form eines geraden Stiftes

(23) besitzt, der mit dem Rotor (22) mechanisch fest verbunden ist und der in einer sacklochartigen Öffnung (21) der Grundplatte (12) drehbar gelagert ist, und daß der Rotor (22) einen in Richtung des Durchmessers verlaufenden Querschlitz

(24) aufweist, in dem der Schleifarm (25) angeordnet ist.

2. Potentiometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Leiter (18) im

Inneren des Gehäuses elektrisch mit einer zum Stift (21) konzentrischen und auf der Grundplatte (12) angeordneten Sammelschiene (28) verbunden ist, auf der eine mit dem Schlejfarm (5) verbundene Kontaktzunge (27) schleift.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen