DE1947943C3 - Einstellbarer Widerstand mit angebautem Schalter - Google Patents

Description

Bei Ausbildung als Drehwiderstand ist das Antriebsglied eine Antriebswelle, zu der die Wideritands- und Kollektorbahnen koaxial angeordnet lind, wobei der Schalter und die Kontaktarme axial hintereinander angeordnet sind und die Kontakte auf einem Kreisbogen angeordnet sind.

Das elastische Element ist in diesem Falle mit der Antriebswelle verbunden und erstreckt sich radial von dieser, und ein Ende des elastischen Elementes Ut an dem Mitnehmerteil befestigt, um den Mitnehmerteil elastisch mit der Antriebswelle zu verbinden.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn das elastische Element in dem Mitnehraerteil derart gehaltert ist, daß sich eine Zentrierung eines Teils des Kontaktstückes zwischen den mit Abstand angeordneten äußeren Kontakten ergibt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das elastische Element ein Stück aus tinem elastischen isolierenden Material.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von in «ler Zeichnung dargestellen AiiMührungsbeispielen noch näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines einstellbaren Widerstandes mit angebautem Schalter,

Fig. 2 eine Schnittansicht des einstellbaren Widerstandes nach Fig. 1,

Fig. 3 eine auseinandergezogene Ansicht des Schalters des einstellbaren Widerstandes nach Fig.l,

Fig.4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV nach F i g. 2,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des einstellbaren Widerstandes mit angebautem Schalter,

Fig.6 eine Schnittansicht des einstellbaren Widerstandes nach Fig. 5,

Fig. 7 eine auseinandergezogene Ansicht des Schalters nach F i g. 5,

Fig. 8 eine Schnittansicht entlang der Linie VIII-VIII nach Fig. 6,

Fig. 9 eine geschnittene Teilansicht einer weiteren Ausführungsform des angebauten Schalters, die der in F i g. 8 gezeigten Ausführungsform ähn'ich ist.

In den F i g. 1 bis 3 ist ein einstellbarer Widerstand mit angebautem Schalter dargestellt, der allgemein mit 11 bezeichnet ist, wobei der einstellbare Widerstand die Bezugsziffer 12 und der Schalter die Bezugsziffer 13 trägt. Der hier dargestellte einstellbare Widerstand 12 ist ein Drehwiderstand und weist ein becherförmiges Gehäuse 14 mit einer Basis 15 aus einem geeigneten elektrisch nichtleitenden Material auf, die das offene Ende des Gehäuses verschließt. Die Basis 15 ist an dem Gehäuse 14 durch mehrere Nasen 16 befestigt, die über die Außenfläche der Basis umgebogen sind. Eine gebogene Widerstandsbahn 17, z.B. aus einer Kohleschicht, ist mit der Innenfläche der Basis 15 in geeigneter Weise verbunden oder an dieser mechanisch befestigt, und die Enden der Widerstandsbahn sind mit zwei Anschlüssen 18 verbunden. Wenn ein nicht gezeigter Drahtwiderstand an Stellte des Kohleschichtmaterials verwendet wird, so ist dieser Widerstand im Gehäuse 14 isoliert in an sich bekannter Weise anzuordnen. Eine Kollektorbahn 19 ist auf der Basis 15 mi; Abstand von der Widerstandsbahn IT angeordnet und mit einer Mittelanzapfung versehen, wobei ein Kontaktarm 21 die Widerstandsbahn 17 elektrisch nut der Kollektorbahn 19 verbindet. Ein Mitnehmerteil 22 für den einstellbaren Widerstand bewegt sich zwangläufig mit dem Antriebsglied, wenn dieses um einen bestimmten

Betrag bewegt worden ist. Bei der beschriebenen Ausführungsform ist der einstellbare Widerstand ein Drehwiderstand, so daß das Antriebsgüed eine Antriebswelle 23 ist, die sich durch eine öffnung 15 a in der Basis 15 erstreckt, im Gehäuse 14 konzentrisch

ίο zu der bogenförmigen Widerstandsbahn 17 gelagert und drehfest mit dem Mitnehmerteil 22 für den einstellbaren Widerstand verbunden ist. Der Kontaktarm 21 ist an dem Mitnehmerteil 22 befestigt und dreht sich daher zwangläufig mit diesem im Gleit-

kontakt mit der Widerstandsbahn 17 und der Kollektorbahn 19. Der einstellbare Widerstand kann in bekannter Weise mit Hilfe einer Gewindebuchse und einer Mutter an einer Frontptette befestigt werden. Die Gewindebuchse 24 ist fest an einer auf Erdpotential legbaren Platte 25 angebracht, welche ge-^en die Außenfläche der Basis 1" anliegt und am Gehäuse 14 durch die umgebogenen Nasen 16 befestigt ist. Wie sich aus der folgenden Beschreibung de^ Schalters 13 ergibt, ist einer der Kontakt«: des Schal-

ters mit der Antriebswelle elektrisch verbunden, und da -.lie Antriebswelle in der Gewindebuchse 24 gelagert ist, weiche an der Frontplane auf Erdpotential legbar ist, kann leicht eine elektrische Verbindung zu der einen Seite des Schalters dadurch hergestellt werden, cLü die eine Seite des Stromkreises geerdet wird.

Der Schalter 13 weist ein Schaltergehäuse 31 (Fig. 2) aui, welches an dem Gehäuse 14 des einstellbaren Widerslandes durch an sich bekannte Mktel befestigt ist. Ein isolierendes T raumelement 32 verschließt das offene Ende des Schallergehäuses, und eine Öffnung 33 L.t in Jer Rückwand 31a des Schaltergeiiäuses 31 vorgesehen, die ζιτ drehbaren Lagerung des Endes der Antriebswelle 23 dient, das

sich in das Schaltergehäuse 31 erstreckt. Ein Mitnehmerteil 34, welcher auf dem Teil der Antriebswelle 23 drehbar gelagert ist, der sich im Schaltergehäuse 31 befindet, ist mit einer Verbindungsnabe 35 versehen, welche durch eine Öffnung 32 α im Trägerelement 32 hinduichgeführt ist. Zum Kuppeln bzw. zur drehfesten Verbindung des Schaltermitnehmerteils 34 mit dem Widerstandmitnehmerteil 22 sind zwei diametral entgegengesetzte Nasen 35 α vorgesehen, die von der Nabe 35 abstehen und von Schlitzen 22 a aufgenommen werden, die in dem Widerctandsmitnchmeiieil 2?. vorgesehen sind. Nachfolgend werden der Widerstandsniitnchmerteil und der Schaltermitnehmerteil 34 als Einheit betrachtet und als Mitnehmer 26 bezeichnet.

Wie dargestellt, erstreckt sich ein elastisches Element, beispielsweise ein kurzer Abschnitt eines FcdcrdrahtLS 36. in eine in der Antriebswelle 23 vorgesehene Ütfnung 23«. Die Enden des Federdrahtes 36 befinden sich in Schlitzen 34 a, die im Mitnehmerteil 34 vorgesehen sind, um den Mitnehmerteil 34 mit der Antriebswelle elastisch zu verbinden. Ein Schalterkonti'ktgcber 37 ist mit zwei voneinander in Abstand befindlichen äußeren Kontakten 38 versehen, die am Mitnehmerteil 34 fest durch zwei Nasen 39 angebracht sind, welche über die Umfangskante des Mitnehmerteils gebogen und in geeigneten Ausschnitten 40 befestigt sind. Der Kontaktgeber 37 ist auf einem Schalterkollektroi 41 gleitbar, !er am

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Trägerelement 32 befestigt ist. zur elektrischen Ver- 111 besitzt ein Gehäuse 114 mit mit Öffnungen verbindung des Kontaktgebers 37 mit einer Schalter- schonen Endwändcn. Eine Basis 115, die der Basis klemme 42, die mit dem Kollektor 41 fest verbunden 15 identisch ist, verschließt eine der E.ndwiindc des ist. Ein Kontaktstück 43, das mit einer nicht kreisför- Gehäuses 114 und ist an diesem durch eine Anzahl migcn öffnung 43« versehen ist, ist auf dem Teil 5 Nasen 116 befestigt, welche über die Außenfläche 23/7 der Antriebswelle angeordnet, der einen nicht der Basis 115 gelingen sind. Eine gekrümmte Widerkreisförmigen Querschnitt hat, so daß die Antiiebs- standsbahn 117. z.B. ein Widcrslandselcmcnt. ist mit welle 23 zwangläufig mit dem Kontaktstück 43 gc- der Basis 115 haftend verbunden oder an dieser mcdreht wird. Abstehende Teile 23 r (s. F i g. 2 und 4) chanisrh befestigt, während die Enden der Widerder Antriebswelle sichern das Kontaktstück 43 auf io standsbahn mit zwei Anschlüssen 118 versehen sind, dieser. Ein Mittenkontakt 44, der vom Kontaktstück Ein Kollektorring 119 ist fest an der Basis 115 ange-

43 radial nach außen absteht, ist zwischen den zwei bracht, und ein Kontaktarm 121 verbindet die Wideräußeren Kontakten 38 durch den Federdraht 36 standsbahn 117 elektrisch mit einer Mittelanzapfung (s. Fig. 4) zentriert. Die beiden Kontakte 38 crstrek- 120. die mit dem Kollektorring 119 fest verbunden ken sich vom Kontaktgeber 37 nach rückwärts in einen 15 ist.

radialen Schlitz 34 ft, der in dem Mitnehmerteil 34 Ein elektrisch nichtleitendes Trägerelement 132 vorgesehen ist. Um eine Auslenkung der Kontakte 38 verschließt die Öffnung in der anderen Endwand des mit Bezug auf den Mitnehmerteil 34, wenn an ihnen Gehäuses, und ein Schaltcrkollektor 141 weist zwei der Mitlenkontakt 44 angreift, zu verhindern, liegen Anschlüsse 141« auf, die von zwei Schlitzen 132« die Kontakte 38 gegen die entgegengesetzten Wände ao aufgenommen werden und mit dem Trägerelement des Schlitzes 34ft an, wie sich am besten aus Fig. 4 132 bei 141 b fest verbunden sind (Fig.5 und 6). ergibt. Zwei Nasen 116«. die am hinteren Teil des Gehäu-Durch die Anfangsdrehung der Antriebswelle 23 scs ausgebildet sind, sichern das Trägerelemcnt 132 in dei einen oder anderen Richtung werden die am Gehäuse. Das Mitnehmerteil 126 ist mit einem Schaltcrkontaktc geschlossen, bevor eine Drehbcwe- as kreisförmigen Hohlraum 126 ο versehen, und ein gung des Mitnehmers 26 beginnt. Die Anfangsdre- Kontaktstück 143. das an der Antriebswelle 123 behung der Antriebswelle bedeutet eine Drehung der- festigt und mit dieser drehfest verbunden ist, ist in selben um einen bestimmten Winkel entweder aus dem Hohlraum angeordnet. Ein rechteckiger Hohleiner normal geöffneten Schalterstellung oder aus raum 126ft (Fig. 7 und 8), der mit dem kreisförmieiner normal geschlossenen Schalterstellung, wenn 30 gen Hohlraum 126« in Verbindung steht, hält das der Mittenkontakt zwischen den Kontakten 38 in elastische Element 135 und ist bei dieser Ausfühcine Schalterschließ- oder Schaltcroffenstellung zcn- rungsform ein Stück aus elastischem isolierendem triert ist. Es ist daher wesentlich, daß der Federdraht Material, z. B. aus einem Elastomeren. Ein Schlitz 36 durch die Antriebswelle ausreichend gebogen 135«. der im elastischen Element 135 vorgesehen ist. werden kann, um eine Verlagerung des Kontaktstük- 35 nimmt den Endteil 144 α des Mittenkontaktes 144 kes 43 zu ermöglichen, was die Herstellung eines auf. Ein Schalterkontaktgeber 137. der mit zwei äu-Kontakts zwischen dem Mittenkontakt 44 und einem ßeren Kontakten 138 verschen ist. die auf den cntgeder Kontakte 38 zur Folge hat, bevor eine Verlage- gengesetzten Seiten des Mittenkontaktes 144 anrung des Mitnehmers 26 stattfindet. Wenn der Feder- geordnet sind, befindet sich ebenfalls in dem Hohldraht zu steif ist, wird durch das Drehmoment, das 40 raum 126« und wird von dem Kontaktstück 143 zum Drehen der Antriebswelle ausgeübt wird, der durch eine ringförmige Rippe 126 c in Abstand gc-Federdraht nicht ausreichend gebogen, um eine Dre- halten, welche die Umfangskante des Kontaktgebers hung des Mitnehmers 26 herbeizuführen, bevor der 137 lagert. Die Kontakte 138 liegen gegen im Hohl-Mittenkontakt 44 Kontakt mit einem der Kontakte raum 126« vorgesehene Wandkeile 126 ft an. Eine macht. Nachdem das Kontaktstück 43 um einen be- 45 Anzahl Zungen 137 a. die aus dem Kontaklgeber 137 stimmten Winkel gedreht worden ist und der Mitten- herausgeformt sind, liegen gleitend gegen den Kolkontakt 44 elektrischen Kontakt mit einem der Kon- lcktor 141 an, so daß sie zur elektrischen '»'erbintakte hat, wird ein zusätzliches odeT fortgesetztes auf dung der Kontakte 138 mit den Anschlüssen 141« die Antriebswelle ausgeübtes Drehmoment unmittel- für eine beliebige Einstellung des einstellbaren bar durch die Antriebswelle über den Mittenkontakt 50 Widerstandes 111 dienen. Das Trägerelement 132 ist auf den Mitnehmer 26 übertragen, was eine Bewe- mit einem Lager 132b (s. Fig.6) versehen, welches gung des Kontaktarms 21 und eine Veränderung des das Ende 123 a der Antriebswelle 123 drehbar lagert. Widerstandswertes des einstellbaren Widerstandes Im Kollektor 141 und im Kontaktgeber 137 sind zur Folge hat. Wenn das Drehmoment von der An- kreisförmige Öffnungen vorgesehen, welche den triebswelle weggenommen wird, reicht die in dem 55 Kontaktgeber und den Kollektor von der Welle in Federdraht 36 gespeicherte Energie aus, die Reibung einem elektrischen Abstand halten,
zwischen der Antriebswelle und dem Gehäuse zu Ein Drehmoment, das auf die Antriebswelle 123 überwinden und eine Bewegung des Mittenkontaktes zur Einstellung des Widerstandes ausgeübt wird, ver-

44 in der entgegengesetzten Richtung zu bewirken, ursacht eine zunächst Drehung des Kontaktstückes wodurch die elektrische Verbindung zwischen dem 60 143 über einen Kreisbogen, wodurch eine Kontaktie-Mittenkontakt 44 und einem der Kontaktfinger 38 rung zwischen dem Mittenkontakt 144 und einem der ohne Störung der Widcrstandseinstellung unterbro- Kontakte 138 erfolgt, während anschließend der chen wird. Widerstandswert des Widerstandes verändert wird.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfin- Durch das auf die Welle ausgeübte anfängliche Drehdung, wie sie in F i g. 5 bis 8 dargestellt ist, ist ein 65 moment wird in dem elastischen Element 135 Enerelcktrischer Schalter und ein einstellbarer Wider- gie gespeichert, die ausreicht, um eine Bewegung des stand 111 mit einem einzigen Mitnehmer 126 in Kontaklstückes 143 in der entgegengesetzten Richeinem einzigen Gehäuse kombiniert. Der Widerstand tung zum Öffnen der elektrischen Verbindung zwi-

sehen dein Mittenkontakt 144 und einem der Kontakte 138 herbeizuführen, wenn das Drehmoment von der Antriebswelle weggenommen wird. Das elastische Element 135 verbindet den Mitnehmer 126 mit der Antriebswelle 123 und bringt den Mittcnkonlakt 144 zwischen die Kontakte, wodurch der Schal ter in einer normalerweise offenen Stellung gehalten wird, wenn kein Drehmoment auf die Welle ausgeübt wird.

Bei einer dritten Ausführungsform «fcr Erfindung, die in F i g. 9 dargestellt wird, wird das elastische Element 235, in Form einer Haarnadclfeder aus Stahl, mit symmetrischen Schenkeln 235 b. von

einem Mitnehmer 226 getragen und zum Zentrieren eines Mittenkontaktes 244 zwischen zwei Kontakten 238 verwendet. Die anfängliche Drehung des Mittenkontaktes 244 in der nincn oder in der anderen Richhing hat zur Folge, daß einer der Schenkel 235 b der Haarnadclfeder ausgelcnkt wird, was die Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem Mittenkontakt 244 und einem der Kontakte 238 zur Folge hat. Die in einem der Schenkel 235 b der Haarnadelfeder 235 gespeicherte Energie zentriert den Mittenkontakt 244 zwischen den beiden Kontakten 238, wenn das die Drehung des Mittenkontaktes 244 verursachende Drehmoment weggenommen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409 64'

Claims (5)

i 947 943 Patentansprüche:

1. Einstellbarer Widerstand mit angebautem Schalter und mit parallel zueinander angeordneten Widerstands- und Kollektorbuhnen, auf denen Kontaktarme, die von einem aus Isolierstoff bestehenden und mit Hilfe eines Aniriebsgliedes betätigbaren, eine neutrale Stellung aufweisenden Mitnehmerteil einstellbar sind, gleiten, und bei dem der Schalter und die Kontaktarme durch eine auf das Antriebsglied wirkende Kraft betätigbar sind und das Mitnehmerteil und ein Kontaktstück des Schalters über ein elastisches Element miteinander kuppelbar sind dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (13) von drei in der Bewegungsbahn des Antriebsgliedes hintereinanderliegenden Kontakten (38, 44; 138, 144; 238, 244) gebildet wird, von denen der Mittenkontakt (44, 144 oder 244) auf einem kraftschlüssig mit oem Antriebsglied (23, 123) verbundenen Kontaktstück (43, 143) and die beiden äußeren Kontakte (38, 138, 238) auf dem Mitnehmerteil (34, 126, 22f) angeordnet sind, das über das elastische Element (36, 135, 235) mit dem Antriebsglied (23, 123) gekuppelt ist und daß die Federkraft des elastischen Elementes (36. 135, 235) so bemessen ist, daß bei einer Bewegung des Antriebsgliedes (23, 123) in beliebiger Richtung zunächst der Mittenkontakt (44. 144, 244) aus seinei stabilen neutralen Stellung, in der er von der Federkraft des elastischen Elementes (36, 135, 235) bei Autnören der antreibenden Kraft zurückstellbar ist, mit eine η der beiden auf dem Mitnehmerteil (34. 126, 22$j) angeordneten äußeren Kontakte (38, 138, 238) in Verbindung kommt, bevor eine Verstellung der Kontaktarme (21) erfolgt.

2. Einstellbarer Widerstand nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsglied eine Antriebswelle (23, 123) ist, zu der die Widerstands- und Kollektorbahnen koaxial angeordnet sind, daß ferner der Schalter (13) und die Kontaktarme (21) axial hintereinander angeordnet sind und daß die Kontakte (38, 44, 138. 144, 238, 244) auf einem Kreisbogen angeordnet sind.

3. Einstellbarer Widerstand nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (36) mit der Antriebswelle (23) verbunden ist und sich radial von dieser erstreckt und daß ein Ende des elastischen Elementes (36) an dem Mitnehmerteil (26) befestigt ist, um das Mitnehmerteil (26) elastisch mit der Antriebswelle (23) zu verbinden.

4. Einstellbarer Widerstand nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (135, 235) in dem Mitnehmerteil (126, 226) derart gehaltert ist, daß sich eine Zentrierung eines Teils des Kontaktstückes (143) zwischen den mit Abstand angeordneten äußeren Kontakten (138, 238) ergibt.

5. Einstellbarer Widerstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (135) ein Stück aus elastischem isolierendem Material ist.

Die Erfindung bezieht sich auf einstellbaren Widerstand mit angebautem Schalter und mit parallel zueinander angeordneten Widerstands- und Kollektorbahnen, auf denen Kontaktarme, die von einem aus Isolierstoff bestehenden und mit Hilfe eines Antriebsgliedes betätigbaren, eine neutrale Stellung aufweisenden Mitnebmerteil einstellbar sind, gleiten, und bei dem der Schalter und die Kontaktarme durch eine auf das Antriebsglied wirkende Kraft betätigbar sind und das Mitnehmerteil und ein Kontaktstück des Schalters über ein elastisches Element miteinander kuppelbar sind.

Bei einem bekannten einstellbaren Widerstand der eingangs genannten Art (USA.-Patentschrift

3 370 2hl) ist ein Schalter angebaut, der im Bereich einer Endstellung des Einsteüwiderstandes betätigt wird. Dieser einstellbare Widerstand ist als Drehwiderstand ausgebildet und die als Antriebsglied wirkende Antriebsachse weist einen nasenfftrmigen An-

»o satz auf. der mit einem federnden Element als Mittenkontakt im Bereich der Endstellung in Berührung kommen kann. Hierdurch ergibt sich bei einer Bewegung in bzw. aus der Endstellung heraus jeweils eine Betätigung des Schalters.

²S Es sind weiterhin einstellbare Widerstände mit angebautem Schalter bekannt, bei denen die Betätigung des Schalters durch eine Schiebebewegung des Antriebsgliedes, d. h. der Antriebswelle erfolgt (USA.-Fatentschrift 2 999 991). Bei einem derartigen einstellbaren Widerstand kann die Betätigung des Schalters unabhängig von der Einstellung des Widerstandes erfolgen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einstellbaren Widerstand der im Oberbegriff des An-Spruchs 1 bezeichneten Art zu schaffen, bei dem unmittelbar vor jedem Verstellen der Kontaktarme Kontakte des Schalters geschlossen werden, die sich mit Beendigung des Einstellvorganges wieder öffnen. Diese Aufgabe wird erfindungs^emäß dadurch gelöst, daß der Schalter von drei in der Bewegungsbahn des Antriebsgliedes hintereinanderliegenden Kontakten gebildet wird, von denen der Mittenkontakt auf einem kraftschlüssig mit dem Antriebsglied verbundenen Kontaktstück und die beiden äußeren Kontakte auf dem Mitnehmerteil angeordnet sind, das über das elastische Element mit dem Antriebsglied gekuppelt ist, und daß die Federkraft des elastischen Elementes so bemessen ist. daß bei einer Bewegung des Antriebsgliedes in beliebiger Richtung zunächst

5" der Mittenkontakt aus seiner stabilen neutralen Stellung, in der er von der Federkraft des elastischen Elementes bei Aufhören der antreibenden Kraft zurückstellbar ist, mit einem der beiden auf dem Mitnehmerteil angeordneten äußeren Kontakte in Verbindung kommt, bevor eine Verstellung der Kontaktarme erfolgt.

Durch diese Ausgestaltung des einstellbaren Widerstandes wird bei jedem Verstellen der Kontaktarme der Mittenkontakt mit einem der äußeren Kontakte in Berührung gebracht,, so daß eine Kontaktgabe erfolgt. Bei Aufhören der auf das Antriebsglied einwirkenden Verstellkraft werden die Kontakte durch das elastische Element in ihre stabile neutrale Stellung zurückgeführt, in der keine Kontaktgabe zwischen den Kontakten erfolgt.

Der einstellbare Widerstand kann als Drehwiderstand oder als linear betätigter einstellbarer Widerstand ausgebildet sein.