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Regelwiderstand mit Schrittschaltwerkantrieb
Die Erfindung betrifft einen Regelwiderstand mit Schrittschaltwerkantrieb,
vorzugsweise für gedruckte Schaltungen,
bei dem das Schrittschaltwerk
aus mindestens einem glappankermagneten und mindestens einer von ihm betätigten
Stoßklinke,
die in eine Zahnscheibe eingreift, soviie einen zwischen einer Grundplatte und einer
mit Kontaktbahnen versehenen Platte angeordneten, einen Schleifer betätigenden Getriebe
besteht.
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In Ubertragungswegen von Trägerfrequenzsystemen treten häufig Dämpfungsschv:ankungen
auf, die in zulässigen Grenzen gehalten werden müssen, renn man hohe Anforderungen
an die Qualität der Ubertragung stellt.
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Für die Dämpfungsregelung benutzt man im allgemeinen Regelwiderstände,
die durch Fernsteuerung automatisch betrieben werden können. Die zunehmende Miniaturisierung
der einzelnen Bauelemente in Verbindung mit der gedruckten Schaltungstechnik bringt
es mit sich, daß auch an die Regelvriderstände immer mehr die Forderung kleiner
Abmessungen gestellt wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen-Regelwiderstand zu schaffen, der
mit Fernsteuerung betrieben irerden kann und der für den Einsatz in der Baureise
mit gedruckten Schaltungsplatten geeignet ist.
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Der Regelwiderstand wird gemäß der Erfindung derart ausgebildet, daß
auf dem verlängerten Arm des Magnetankers eine
Stoßklinke aus Federbandstahl
aufgebracht und an ihren freien nde derart hakenförmig umgebogen ist, daL sie in
Arbeitsstellung, je nach Drehrichtung der Zahnscheibe, stets parallel zu einer der
beiden Zahnflanken des jcv;eils bereitstehenden Zahnes eingreift, dar der Durchmesser
der Zahnscheibe klein gegenüber dem für die Stoßklinke wirksamen Hebelarm ist, daß
zwischen Zahnscheibe und der die als Kontaktbrücken ausgebildeten Schleifer tragenden
grelle eine Zahnradübersetzung angeordnet ist und daß der Widerstand aus einer kreisxogenförmigen
rrletalloxydschicht besteht, die zusari:en mit Kontaktbahnen auf einer gemeinsamen,
isolierenden Platte aufgebracht ist. Diese Lösung gewährleistet durch das Zusammenwirken
der vorstehend genannten Maßnahmen eine sehr günstige Kraftausnutzung en der Betätigungsstelle.
Da die Stoßklinke in Ruhelage auRer Eingriff ist, macht der-Klappanker des Irlagneten
einen relativ langen Vorhub und braucht erst im letzten Teil seines Weges die zur
Betätigung notvendige Kraft auszuüben, wodurch auch eine v*esentlich bessere Ausnutzung
der verfügbaren Leistung erzielt wird. Die spezielle Anordnung und die Bemessung
des Getriebes, insbesondere der kleine Durchmesser der Zahnscheibe, ermöglicht zusammen
mit der vorteilhaften Ausbildung der Stoßklinke
die Einsparung
eines bei solchen Anordnungen übli -chcn Gelenks zv°ischen Ankerara und der Stoßklinke.
Durch diese Konstruktion erreicht man ferner, daß nach ihrer Betätigung die Mitnahmewirkung
der zurückgehenden Stofsklinke weitgehend reduziert wird.
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Durch die besondere Anordnung des Antriebsaggregates zvii- _ sehen
der Grundplatte und einer mit Kontaktbahnen und dem Widerstend versehenen Platte
wird die für gedruckte Schaltungen gewünschte flache Baureise in besonders geeignetem
Maße erreicht. .
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Die Verwendung eines 1'rletalloxydwiderstandes hat gegenüber gevickelten
Drahtwiderständen,oder den üblichen Schicht-' widerständen den Vorteil größerer
Beständigkeit und Unempfindlichkeit. Außerdem erreicht man dadurch eine hohe Konstanz
des Widerstandswertes bei gleichzeitig geringen Abmessungen des Widerstandselementes.
Die Metalloxydschicht entsteht durch Aufsprühen von wässrigen Zinnchloridlösungen,
vrelche mit Dotierungen versetzt sind, auf Glas oder Keramik, das sich auf einer
hohen Temperatur, z.B. 500o0, befindet.
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Bildet man die auf eine Platte aufgebrachte Metalloxydschicht so aus,
daß -sie die zugehörigen Kontaktbahnen umschließt, so ' erhält man den Vorteil,
daß diese Widerstandsschicht bei vorgegebener
Plattengröße länger
ist als bei bekannten Aus -führungen, bei denen die Widerstandsschicht von den Kontaktbahnen
umgeben ist. Dadurch lassen sich geforderte Widerstandsgrenzvrerte tiesentlich leichter
einhalten. Eine enge Tolerierung des Gesamtwiderstandswertes läßt sich ferner aVli
dadurch in einfacher Weise erreichen, daß parallel zu den einzelnen Bahnhälften
der Viiderstandsschicht weitere Widerstünde in Form von ebenfalls aus Metalloxydschichten
bestehenden Wendeln aufgebracht sind, die je nach geforderter Toleranz unterbrochen
werden können. Die Unterbrechung kann dabei so erfolgen, daß mit Hilfe einen Kratzwerkzeuges,
z.8. eines Diauantwerkzeuges, kleine Schichten der einzelnen Wendeln von der Platte
abgeschabt vrerden.
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Zäßt man den als Kontaktbrücke ausgeführten Schleifer unmittelbar
auf der aufgebrachten Metalloxydschicht gleiten, so kann nach häufiger Betätigung
des Schleifers, verursacht durch die aubmikroßkopisch rauhe Oberfläche der Metalloxydschicht,
eine Abnützung des Schleifers auftreten. Durch herabfallende Späne können dann leicht
Störungen eintreten, die sich ~.B. durch Unstetigkeit im Widerstandsverlauf bemerkbar
machen oder zu Kurzschlußbildungen am Schalter selbst Anlaß geben. Es ist daher
bei Potentionetern, an die bezüg-.lich der Ausregelhäufigkeit hohe Anforderungen
gestellt werden, besonders günstig, Lamellen auf die Widerstandsschicht
aufzubringen.
Diese Lamellen lassen sich vorteilhaft aus Einbrenngold herstellen, dem &hodium
zugesetzt ist, wcdurch . eine hohe Druckfestigkeit des Mzaterials erreicht wird.
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Soll der Widerstand in zwei Drehrichtungen geändert werden, sieht
man zweckmäßig für jede Itrehrichtung je einen Magneten mit einer zugehörigen Stoßklinke
und einer Zahnscheibe vor. Bringt man zwischen die beiden Zahnscheiben eine Bremsfeder
an, deren Federkraft einstellbar ist, so erreicht man dadurch ein gleichmäßiges
Drehmoment für die beiden Zahn-Scheiben, %@;odurch stets gute, gleichbleibende laufeigenschaften
erhalten werden. Zur Anzeige des jeweilig eingestellten Widerstandswertes wird an
vorderen Ende der den Schleifer tragenden Welle vorteilhaft eine Trommelskala befestigt.
Zur Erzielung einer für die Kontaktierung ausreichenden Fedeclitngg bei geringem
Platzbedarf bildet man zweckmäßig den den inneren fiüiitak-L.cc.:hnen zugeordneten
Kontaktfederarm aus z%-rei sichelförmig gebogenen Federarmen aus, die an'ihren Erden
vertunden und mit einer in die Kontaktbrücke eingreifenden Abkantung versehen sind.
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Um den Regelwiderstand vor Verunreinigung zu schützen, er-.weist es
sich als günstig, auf die Widerstandsplatte oder auf di.e Grundplatte eine Abdeckkappe
aufzubringen.
Bei Ausfall der Steuerspannung oder anderen Störfällen
ist es häufig err;ünscht, den Regelwiderstand per Hand betätigen zu können. Das
erreicht ran durch zwei in die Abdeckkappe hineinragende Stifte, die mit dieser
durch eine Blattfeder verbunden sind, nobel die Abmessungen dieser Blattfeder und
ihre Zage zu den Angriffspunkte:a auf den Storklinkcn so gewählt sind, daß bei eingefügten
Stiften c;cder die Stoßklinken noch die Blattfeder bcscllädigt werden. Diese Bemessung
hat den Vorteil, daß selbst bei bündig eingedrückten Stiften keine Beschädigung
irgendvielcher im Inneren der Abdeckkappe sich bcfindlicher Teile erfolgen kann.
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Eine andere Lösung, die ebenfalls geeignet ist, die Bedienung des
Schichtriiderstandes mit Hand vorzunehmen, besteht darin, daß eine mit Rändel versehene
Rolle aus weichelastischem Isolierstoff, die mittels einer Feder mit der Abdeckkappe
verbunden ist, gegen die Trommelskala drückbar ist.
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-Bringt man sowohl auf den jeweiligen Ankerhebel als auch auf die
zugehörige Stoßklinke eine Bohrung an, so läßt sich mit einem Hilfsstift, der in
diese beiden Bohrungen eingreift, die Stoßklinke bequem um sehr feine Beträge
verstellen,
wodurch ihre Justierung wesentlich erleichtert wird. Jeweils an den Verbindungsstellen
der Kontaktbahnen mit den zugeführten Leitern wird neben der Lötverbindung eine
zusätzliche mechanische Verbindung durch Aufbringen einer Kunstharzschicht, wie
z.B. Epoxydharz, geschaffen. Dadurch erreicht man eine zusätzliche mechanische Festigkeit
an der Ansehlußstelle, so daß bei weiterer Verarbeitung die an die Platte herangeführten
Drähte weitgehend vor Beschädigung geschützt sind. Bringt ran an der mit Kontaktbahnen
versehenen Platte eine für gedruckte Schaltungen geeignete Kontaktleiste an, so
läßt sich dieser regelbare Widerstand auch für steckbare Einrichtungen vorteilhaft
verwenden.
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An Hand der Ausführungsbeispiele nach den Figuren 1 bis 6 wird die
Erfindung näher erläutert.
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Es zeigt hierbei: Figur 1 den Regelwiderstand in perspektivischer
Dar-Stellung, Figur 2 eine Skizze,-aus der der Mechanismus für Handbetätigung des
Regelwiderstandes mit Stiften ersichtlich ist, -Figur 3 eine weitere Skizze, aus
der/der Mechanismus.. für Handbetätigung des Regelwiderstandes mittels . Rfändels
ersichtlich ist,-
Figur 4 die beiden Zahnscheiben für Vorwärts-
und Rückwärtsdrehrichtung mit dei zugehörigen, auf den Ankerarmen aufgebrachten
Stoßklinken, Figur 5 eine Draufsicht'auf die Oberseite des Regelwiderstandes nach
Figur 1, Figur 6 die mit der Widerstandsschicht und den Kontaktbahnen versehene
Platte.
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Au: der perspektivischen Darstellung nach Pig. 1 ist zu ersehcn, daß
zwischen einer Metallgrundplatte 1 und einer mittels Abstandsäulen darauf befestigten
Glasplatte 2, die die Widerstandsschicht und die Steuer- und Signalkontakte trägt,
der Antrieb für die Kontaktabnahme angeordnet ist. Der Antrieb besteht aus zwei
Magnetsystemen 1? mit Klappankern 3, wobei je ein System für Vor- und Rücklauf vorgesehen
ist. An den verlängerten Klappankern sind Stoßklinken 4 befestigt, die in zrei mit
einer Hohlgelle verbundene Zahnscheiben 5 eingreifen. In Ruhezustand sind beide
Stoßklinken außer Eingriff. Je nach Drehrichtung erhält eines der beiden Magnetsysteme
einen Impuls und bewegt die zugeordnete Zahnscheibe um eine Zahnteilung weiter.
Die Bewegung der Zahnscheibe wird über ein Stirnradpaar 6 auf eine zweite Hohlwelle
übertragen, an der die Druckfeder mit den Kontaktbrücken 8 sowie eine flache Trommelskala
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und die Endanschläge 15 befestigt sind. Eine Kappe 1o (Fig. 2)
aus glasklaren Polystyrol schützt das Gerät vor Yerstaubung. Über einer an der Grundplatte
befestigten Isolierleiste 11, in der im Rastermaß Anschlußstifte 12 angeordnet sind,
werden die elektrischen-Anschlüsse nach aussen geführt. 1';ie in Figur 2 ersichtlich,
kann man das Gerät mittels zweier Stifte 13, die über Bandfedern 14 mit der Kappe
verbunden sind und durch diese nach außen ragen, in Sonderfällen such von Hand betätigen.
Im Normalfall wird das Gerät durch kurze elektrische Einzelimpulse betrieben, die
es von einer Auswertesch altung des TF-Systems erhält. Figur 3 zeigt eine Ausführungsforn,
bei der die mit Rändel versehene Polle 1£ aus weichelastischen Isolierstoff, die
mittels einer Blattfeder 19 mit der Abdeckkappe verbunden ist, gegen die Trommelskala
gedrückt wird, so daI? diese dadurch gedreht werden kann.
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Das Zusammenwirken der an den 1iagnetankern 3 befestigten Stoßklinken
4 mit den Zahnradscheiben 5 zeigt die Figur 4. Die Stoßklinken sind so ausgeformt,
daß sie an ihren vorderen Ende 2o parallel zu einer Flanke 21 desjenigen Zahnes,
mit dem die Stoßklinke im Eingriff steht, eingeführt werden.
Die
spezielle Ausführung der mit Kontaktbahnen und dem .Metalloxydschichtwiderstand
versehenen Glasplatte zeigt die Figur 6. Die Metalloxydschicht 22 ist bogenförmig
auf die Glaslatte aufgebracht. Auf dieser lrletalloxydschicht befinden sich Lamellen
23, die aus Einbrenngold.nit Rhodiumzusatz bestehen. Innerhalb der bogenförmig aufgebrachten
Metalloxydschicht liegen die einzelnen, ebenfalls aus Einbrenngold bestehenden Kontaktbahnen
24, deren Kontakte für Signal- und Steuerzvrecke vervwendbar sind. Die Anschlüsse
der einzelnen Kontaktbahnen sind jeweils an eine Seite der Platte herausgeführt,
an der dann Kontaktleisten angebracht werden können. Die wendelförmig aufgebrachten
Kontaktbahnen 29 dienen zur Erreichung einer hohen Viderstandstoleranz.
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Nähere Einzelheiten des Regelwiderstandes sind aus der Figur 5 ersichtlich.
Die Verbindung der Oxydschicht 22 mit den Kontaktbahnen 24 wird über den Schleifer
7 hergestellt. Der Magnet 17 für die Vorwärtsrichtung betätigt über den Anker 3
und die zugehörige Stoßklinke 4 die Zahnscheibe 5. Der Magnet für die Rückwärtsrichtung
<<wird in der Darstellung durch andere Teile, wie z.B. die Trommelskala 9,
verdeckt.