DE1540401C3 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen mittels Fernsteuerung schrittweise einstellbaren Widerstand, bei dem ein Schleifer über auf einer Kreisbahn angeordnete Kontakte der Teilwiderstände in beiden Drehrichtungen von einem Schrittschaltwerk antreibbar ist, das aus zwei auf einer Welle fest angebrachten Zahnscheiben besteht, in die Stoßklinken eingreifen, die an den Armen von zwei Magnetankern, die von jeweils einem einer Drehrichtung zugeordneten Magneten betätigbar sind, angeordnet sind und deren freie Enden in Arbeitsstellung parallel zu einer der beiden Zahnflanken des jeweils bereitstehenden Zahnes der zugehörigen Zahnscheibe liegen.

In Übertragungswegen von Trägerfrequenzsystemen treten häufig Dämpfungsschwankungen auf, die in zulässigen Grenzen gehalten werden müssen, wenn man hohe Anforderungen an die Qualität der Übertragung stellt.

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 Regelwiderstände immer mehr die Forderung kleiner Abmessungen gestellt wird.

Aus der deutschen Patentschrift 557 819 ist ein einstellbarer Widerstand bekannt, bei dem ein Schleifer von einem Schrittschaltwerk antreibbar ist, wobei der Schleifer mit Teilwiderständen Kontakt gibt, die kreisbahnartig angeordnet sind. Das Schrittschaltwerk wird über zwei Zahnscheiben, die auf der Welle fest angebracht sind, mit Hilfe von Stoßklinken angetrieben. Die Stoßklinken sind zugleich als Arme von zwei Magnetankern ausgebildet, wobei jeweils ein Magnetarm für jede Drehrichtung vorgesehen ist. Der Widerstand wird dabei durch Änderung der Spannung eines Starkstromnetzes, in dessen Leitungszug er liegt, versteilt.

Im deutschen Gebrauchsmuster 1 907 078 wird ein Impulsempfänger oder -geber mit Kontakteinrichtung beschrieben, wobei das dort angegebene Schrittschaltwerk wegen der ungünstigen Kraftausnützung an der Betätigungsstelle und dem relativ großen Auf-

bau zum Einsatz bei ferngesteuerten Widerständen für gedruckte Schaltungsplatten nicht brauchbar ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen durch Fernsteuerung einstellbaren Widerstand der genannten Art so auszubilden, daß er in einfacher Weise auf Schaltungsplatten angebracht werden kann und möglichst wenig Raum beansprucht. Insbesondere soll dabei der einstellbare Widerstand so ausgebildet sein, daß er zum Einsatz in der Bauweise mit gedruckten Schaltungen geeignet ist.

Der Widerstand wird gemäß der Erfindung derart ausgebildet, daß das Schrittschaltwerk und die beiden als Klappmagnete ausgebildeten Magnete zwischen einer Isolierstoffplatte, auf der neben einer Widerstandsschicht aus Metalloxyd noch zusätzlich Kontaktbahnen aufgebracht sind, und einer sich parallel dazu in Abstand erstreckenden Grundplatte, die auf ihrer Außenseite alle elektrischen Anschlüsse an Anschlußstiften trägt, angeordnet sind und die wirksamen Hebelarme der an ihren freien Enden hakenförmig umgebogenen Stoßklinken größer als die Durchmesser der mit dem Schleifer über eine Zahnradübersetzung gekuppelten Zahnscheiben ausgebildet sind.

Diese Lösung gewährleistet durch das Zusammenwirken der vorstehend genannten Maßnahmen eine sehr günstige Kraftausnützung an der Betätigungsstelle. Da die Stoßklinke in Ruhelage außer Eingriff ist, macht der Klappanker des Magneten einen relativ langen Vorhub und braucht erst im letzten Teil seines Weges die zur Betätigung notwendige Kraft auszuüben, wodurch auch eine wesentlich 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 üblichen Gelenks zwischen Ankerarm und der Stoßklinke. Durch diese Konstruktion erreicht man ferner, daß nach ihrer Betätigung die Mitnahmewirkung der zurückgehenden Stoßklinke weitgehend reduziert wird.

Durch die besondere Anordnung des Antriebsaggregates zwischen der Grundplatte und einer mit Kontaktbahnen und dem Widerstand' versehenen Platte wird die für gedruckte Schaltungen gewünschte flache Bauweise in besonders geeignetem Maße erreicht.

Die Verwendung eines Metalloxydwiderstandes hat gegenüber gewickelten Drahtwiderständen oder den üblichen Schichtwiderständen den Vorteil größerer Beständigkeit und Unempfindlichkeit. Außerdem erreicht man dadurch eine hohe Konstanz des Widerstandswertes bei gleichzeitig geringen Abmessungen des Widerstandselementes.

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 langer ist als bei bekannten Ausführungen, bei denen die Widerstandsschicht von den Kontaktbahnen umgeben ist. Dadurch lassen sich geforderte Widerstandsgrenzwerte leichter einhalten. Eine enge Tolerierung des Gesamtwiderstandswertes läßt sich ferner auch dadurch in einfacher Weise erreichen, daß parallel zu den einzelnen Bahnhälften der Widerstandsschicht weitere Widerstände in Form von ebenfalls aus Metalloxydschichten bestehenden Wendeln aufgebracht sind, die je nach geforderter Toleranz unterbrochen werden können.

Läßt man den als Kontaktbrücke ausgeführten Schleifer unmittelbar auf der aufgebrachten Metalloxydschicht gleiten, so kann nach häufiger Betätigung des Schleifers, verursacht durch die submikroskopisch rauhe Oberfläche der Metalloxydschicht, eine Abnützung des Schleifers auftreten. Durch herabfallende Späne können dann leicht Störungen eintreten, die sich z. B. durch Unstetigkeit im Widerstandsverlauf bemerkbar machen oder zu Kurzschlußbildungen am Schalter selbst Anlaß geben. Es ist daher bei Potentiometern, an die bezüglich der Ausregelhäufigkeit hohe Anforderungen gestellt werden, besonders günstig, Lamellen auf die Widerstandsschicht aufzubringen. Diese Lamellen lassen sich vorteilhaft aus Einbrenngold herstellen, dem Rhodium zugesetzt ist, wodurch eine hohe Druckfestigkeit des Materials erreicht wird.

Bringt man zwischen den beiden Zahnscheiben vorteilhafterweise eine Bremsfeder an, deren Federkraft einstellbar ist, so erreicht man dadurch ein gleichmäßiges Drehmoment für die beiden Zahnscheiben, wodurch stets gute, gleichbleibende Laufeigenschaften erhalten werden. Zur Anzeige des jeweilig eingestellten Widerstandswertes kann am vorderen Ende der den Schleifer tragenden Welle vorteilhaft eine Trommelskala befestigt werden.

Um den Regelwiderstand vor Verunreinigung zu schützen, erweist es sich als günstig, auf die Widerstandsplatte oder auf die Grundplatte eine Abdeckkappe aufzubringen.

Bei Ausfall der Steuerspannung oder anderen Störfällen ist es häufig erwünscht, den Regelwiderstand per Hand betätigen zu können. Das kann man durch zwei in die Abdeckkappe hineinragende Stifte erreichen, die mit dieser durch eine Blattfeder verbunden sind, wobei die Abmessungen dieser Blattfeder und ihre Lage zu den Angriffspunkten auf den Stoßklinken so gewählt sind, daß bei eingefügten Stiften weder die Stoßklinken noch die Blattfeder beschädigt werden. Diese Bemessung hat den Vorteil, daß selbst bei bündig eingedrückten Stiften keine Beschädigung irgendwelcher im Inneren der Abdeckkappe sich befindlicher Teile erfolgen kann.

Eine andere Lösung, die ebenfalls geeignet ist, die Bedienung des Schichtwiderstandes mit Hand vorzunehmen, kann darin bestehen, daß eine mit Rändel versehene Rolle aus weichelastischem Isolierstoff, die mittels einer Feder mit der Abdeckkappe verbunden ist, mit der Trommelskala in drehbaren Eingriff bringbar ist.

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 kann neben der Lötverbindung eine zusätzliche mechanische Verbindung durch Aufbringen einer Kunstharzschicht, wie z. B. Epoxydharz, geschaffen werden. Dadurch erreicht man eine zusätzliche mechanische Festigkeit an der Anschlußstelle, so daß bei weiterer Verarbeitung die an die Platte herangeführten Drähte weitgehend vor Beschädigung geschützt sind.

An Hand der Ausführungsbeispiele nach den

Fig. 1 bis 6 wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt hierbei

Fig. 1 den einstellbaren Widerstand in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 eine Skizze, aus der der Mechanismus für Handbetätigung des Widerstandes mit Stiften ersichtlich ist,

F i g. 3 eine weitere Skizze, aus der der Mechanismus für Handbetätigung des Widerstandes mittels Rändeis ersichtlich ist,

F i g. 4 die beiden Zahnscheiben für Vorwärts- und Rückwärtsdrehrichtung mit den zugehörigen, auf den Ankerarmen aufgebrachten Stoßklinken,

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Oberseite des Widerstandes nach F i g. 1, «5

F i g. 6 die mit der Widerstandsschicht und den Kontaktbahnen versehene Platte.

Aus der perspektivischen Darstellung nach F i g. 1 ist zu ersehen, daß zwischen einer metallenen Grundplatte 1 und einer mittels Abstandsäulen darauf befe- ao stigten Glasplatte 2, die die Widerstandsschicht und die Steuer- und Signalkontakte trägt, der Antrieb für die Kontaktabnahme angeordnet ist.

Der Antrieb besteht aus zwei Magnetsystemen 17 mit Klappankern 3, wobei je ein System für Vor- und Rücklauf vorgesehen ist. An den verlängerten Klappankern sind Stoßklinken 4 befestigt, die in zwei mit einer Hohlwelle verbundene Zahnscheiben 5 eingreifen. Im 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 9 und die Endanschläge 15 befestigt sind. Eine Kappe 10 (F i g. 2) aus glasklarem Kunststoff schützt das Gerät vor Verstaubung. Über einer an der Grundplatte befestigten Isolierleiste 11, in der im Rastermaß Anschlußstifte 12 angeordnet sind, werden die elektrischen Anschlüsse nach außen geführt. Wie in F i g. 2 ersichtlich, kann man das Gerät mittels zweier Stifte 13, die über Blattfedern 14 mit der Kappe verbunden sind und durch diese nach außen ragen, in Sonderfällen auch von Hand betätigen. Im Normalfall wird das Gerät durch kurze elektrische Einzelimpulse betrieben.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der die mit Rändel versehene Rolle 18 aus weichelastischen Isolierstoff, die mittels einer Blattfeder 19 mit der Abdeckkappe verbunden ist, gegen die Trommelskala gedrückt wird, so daß diese dadurch gedreht werden kann.

Das Zusammenwirken der an den Magnetankern 3 befestigten Stoßklinken 4 mit den Zahnscheiben 5 zeigt die F i g. 4. Die Stoßklinken sind so ausgeformt, daß sie an ihrem vorderen Ende 20 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 F i g. 6. Die Metalloxydschicht 22 ist bogenförmig auf die Glasplatte aufgebracht. Auf dieser Metalloxydschicht befinden sich Lamellen 23, die aus Einbrenngold mit Rhodiumzusatz bestehen. Innerhalb der bogenförmig aufgebrachten Metalloxydschicht liegen die einzelnen, ebenfalls aus Einbrenngold bestehenden Kontaktbahnen 24, deren Kontakte für Signal- und Steuerzwecke verwendbar sind. Die Anschlüsse der einzelnen Kontaktbahnen sind jeweils an eine Seite der Platte herausgeführt, an der dann Kontaktleisten angebracht werden können. Die wendelförmig aufgebrachten Widerstandsbahnen 29 dienen zur Erreichung einer engen Widerstandstoleranz.

Nähere Einzelheiten des Regelwiderstandes sind aus der F i g. 5 ersichtlich. Die Verbindung der Oxydschicht 22 mit den Kontaktbahnen 24 wird über den Schleifer? 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.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Mittels Fernsteuerung schrittweise einstellbarer Widerstand, bei dem ein Schleifer über auf einer Kreisbahn angeordnete Kontakte der Teilwiderstände in beiden Drehrichtungen von einem Schrittschaltwerk antreibbar ist, das aus zwei auf einer Welle fest angebrachten Zahnscheiben besteht, in die Stoßklinken eingreifen, die an den Armen von zwei Magnetankern, die von jeweils einem einer Drehrichtung zugeordneten Magneten betätigbar sind, angeordnet sind und deren freie Enden in Arbeitsstellung parallel zu einer der beiden Zahnflanken des jeweils bereitstehenden Zahnes der zugehörigen Zahnscheibe liegen, dadurch gekennzeichnet, daß das Schrittschaltwerk und die beiden als Klappmagnete (17) ausgebildeten Magnete zwischen einer Isolierstoffplatte (2), auf der neben einer Widerstandsschicht (22) aus Metalloxyd noch zusätzlich Kontaktbahnen (24) aufgebracht sind und einer sich parallel dazu in Abstand erstreckenden Grundplatte (1), die auf ihrer Außenseite alle elektrischen Anschlüsse an Anschlußstiften (12) trägt, angeordnet sind und die wirksamen Hebelarme der an ihren freien Enden hakenförmig umgebogenen Stoßklinken (4) größer als die Durchmesser der mit dem Schleifer (7) über eine Zahnradübersetzung (6) gekuppelten Zahnscheiben (5) ausgebildet sind.

2. Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbahnen (24) von der Metalloxydschicht umschlossen werden.

3. Widerstand nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der die Metalloxydschicht tragenden Isolierstoffplatte (2) Wendeln (29) aus dem gleichen Metalloxyd wie die Widerstandsschicht (22) aufgebracht und mit derselben verbunden sind und daß die Wendeln zum Zwecke einer engen Widerstandstolerierung unterbrechbar sind.

4. Widerstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Widerstandsschicht (22) Lamellen (23) aus Einbrenngold, dem Rhodium zugesetzt ist, aufgebracht sind.

5. Widerstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der den Schleifer tragenden Welle eine Trommelskala (19) befestigt ist.

6. Widerstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abdeckkappe (10) aufgebracht ist.

7. Widerstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Stifte (13), die mit der Stoßklinke (4) in Eingriff bringbar sind, durch die Abdeckkappe (10) nach außen ragen und mit dieser durch je eine Blattfeder (14) verbunden sind und die Abmessungen der Blattfedern (14) und ihre Lage zu den Angriffspunkten auf den Stoßklinken (4) so gewählt sind, daß bei eingedrückten Stiften (13) weder die Stoßklinken (4) noch die Blattfedern (14) beschädigt werden.

8. Widerstand nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit Rändel versehene Rolle (18) aus weichelastischem Isolierstoff, die mittels einer Feder (19) mit der Abdeckkappe (10) verbunden ist, mit der Trommelskala in drehbaren Eingriff bringbar ist.

9. Widerstand nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den zwei Zahnscheiben (5) eine Bremsfeder angebracht ist, deren Federkraft einstellbar ist.

10. Widerstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Arme der Magnetanker (3) als auch die Stoßklinken (4) mit je einer Bohrung versehen sind, in die ein Hilfsstift einführbar ist.

11. Widerstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Verbindungsstellen der Anschlußstifte (12) mit den Kontaktbahnen (24) eine zusätzliche mechanische Verbindung durch Aufbringen von Kunstharz hergestellt ist.