DE1953039B2 - Durch einen schleifer einstellbarer niederohmiger duennschichtwiderstand - Google Patents

Description

räumlich und elektrisch parallel liegende Kontaktfedern aufgeteilt, die hintereinander auf verschiedenen Radien auf einem Kreisstrahl der Bahn des Schleifers 35 angeordnet sind. Dort sind jedoch die einzelnen Kon-

Die Erfindung betrifft einen aurch einen auf Ab- taktfedern einander nicht gleich und gleiten unmittel-

griffelektroden endlichen Widerstandswertes gleitend bar auf der Widarstandsbahn und nicht auf einzelnen

verschiebbaren Schleifer einstellbaren niederohmigen Abgriffelektroden gemäß der Erfindung.

Dünnschichtwiderstand, dessen Abgriffelektroden in Die Erfindung ist in der folgenden Bcschieibung

gleichmäßigem Abstand am Umfang einer Vielzahl 40 an Hand der Zeichnung näher erläutert, und zwar

von in Reihe geschalteten Dünnschichtwiderstands- zeigt bzw. zeigen

schichten uneinheitlicher Breite angeordnet sind und Fig, 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform bei dem die Teile der Abgriffelektroden, die in der von Dünnschichtwiderstandsschichten und Abgriff-Bahn des Schleifers liegen, mit Kreisstrahlen dieser elektroden,

Bahn einen allen gleichen Winkel bilden. 45 F i g. 2 a und 2 b eine Dr aufsieht bzw. eine Seiten-

Es ist ein Widerstand der vorstehend angegebe- ansicht einer erfindungsgemäßen Schleiferausfüh-

nen Art bekannt 'deutsche Patentschrift 701 808), rung,

bei dem der Verschleiß der Abgriffelektroden oder Fig. 3 bis7 beispielhafte Schnittansichten übli-

Kontaktstreifen dadurch vermieden werden soll, daß eher, in Kontakt mit Elektroden stehender Schleifer,

der Kontaktschleifer nur auf Metall und nicht auf 50 F i g, 8 ein Diagramm zur Darstellung der Bezie-

dem Widerstandsmaterial gleitet. Infolge der geome- hung zwischen d^r Lage der Abgriffelektroden und

taschen Anordnung der Abgriffelektroden und des dem Widerstandswert und

endlichen Widerstandsweru der Abgriffelektroden Fig. 9 ein Diagramm zur Darstellung der Bezie-

zeigen die bekannten Widerstände bei einer Verstel- hung zwischen der Schleiferposition und dem Wider-

lung des Schleifers in Richtung abnehmenden Wider- 55 standswert.

stands eine kurzzeitige Widerstandserhöhung und bei In Fig. 1 bedeutet 1 eine die Kontakte 11 bis 17 einer Verstellung in Richtung zunehmenden Wider- umfassende Schleiferbahn, 4 und 2 Elektrodenabstands eine kurzzeitige Widerstandserniedrigung, schnitte aus Schichten mit guter Leitfähigkeit, wobei wen.i der Schleifer so ausgebildet ist, daß er in jeder der Elektrodenabschnitt 2 eine Vielzahl Abgriffs-Stcllung gleichzeitig auf mehreren Abgriffelcktroden 60 elektroden α bis ο aufweist; 3 und 3' sind Schichaufsitzt. ten nieaerohmiger Widerslandswerte, wobei die Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfin- Schicht 3 einen niedrigeren Flächenwiderstand als dung darin, einen Dünnschichtwiderstand der ein- die Schicht 3' haben möge, und jede dieser Schichten gangs angegebenen Art zu schaffen, bei dem ein mit den Abgriffelektroden kontaktiert ist. 5 ist eine möglichst stetiger Verlauf der Widerstandswerte in 65 Grundplatte, die die Abgriffdektroden und die Abhängigkeit von der Winkelstellung des Schleifers Widerstan.Jsschicht hält.

erreicht wird. Die strichpunktierten Linien zeigen die Gleitbah-

Erfinu ingsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gc- neu der einzelnen Kontakte 1.1 bis 17. Im dargestell-

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ten Fall dreht sich der Schleifer um den Mittelpunkt dem Widerstandswert der Abgriffelektrode und der der kreisförmigen Grundplatte 5. Der Schleifer ',: Widerstandsschicht ausbildet. Bezüglich der anderen aus Drahtfedermaterial aufgebaut, das in einem Hai- Kontakte 11 bis 16 tritt das vorstehend erwähnte teteil 7 festgelegt ist (F i g. 2). Ein bogenförmiger Teil Phänomen selbstverständlich nicht auf, und zwar an der Spitze jeder Drahtfeder 6 bildet die Kontakt- 5 auch dann nicht, wenn die Abgriffelektrode 2 einen folge 11 bis 17. Die Richtung der Abgriffselektro- nicht zu vernachlässigenden Widerstand hat, v.eil, denabschnitte α bis ο des Elektrodenabschnittes 2 ist wenn ein Kontakt mit der nächsten Abgriffelektrode innerhalb der Schleiferbahn 18 bis 19 gegen die bei einer Schleiferverstellung in Richtung zunehmen-Schleiferkontaktfolge 1 geneigt, wie dieses in Fig. 1 d?n Widerstandswertes Kontakt macht, der vorausdargestellt ist. Der Neigungswinkel ist so eingestellt, io gehende Kontakt bereits hiermit Kontakt gemacht daß einer der Kontakte 11 bis 17 immer auf drei hat, und weil, wenn der Schleifer in Richtung abneh- oder mehr als drei Abgriffelektroden zur Kontakt- menden Widerstandswertes bewegt wird und ein gäbe aufruht. Mit anderen Worten, bei dieser Aus- Kontakt eine Abgrifielektrode verläßt, der nachfolführungsform sind die Kontakte so angeordnet, daß gende Kontakt mit der Abgriffelektrode Kontakt zwischen dem Kontakt 17, der dichter auf der Seite 15 macht.

des höchsten Widerstandes der parallelen Schleifer- Die speziellen Vorteile, die durch die vorstehen- kontakte gelegen ist, und dem Kontakt, der dichter den Eigenschaften an der Verbindungsstelle der auf der Seite des niedrigsten Widertandswertes gele- Widerstandssdiichten erhalten werden, seien nachsagen ist, drei oder vier Abgriffelektroden je nach Lage hend erläutert. Der Grad der e^altenen Widerstandsdes Schleifers existieren, einschließlich derjenigen 20 änderungen wird dabei an Hand der Fig. 8 und 9 Abgriffelektrode, welche mit dem Kontakt 17 oder erläutert. Hierbei zeigt Fig. 8 den Widerstand die-es 11 in Berührung steht; und zwischen den erwähnten Beispiels. Die Ordinate gibt den Widerstand wieder Kontakten 11 und 17 sind immer zumindest zwei und Abszisse die Abgriffelektrodenposition. F i y. 9 Kontakte auf und zwischen irgend zwei benachbarten zeigt den Widerstand dieses Beispiels, der auf d..r Abgriffelektroden und zumindest ein Kontakt ruht 25 Ordinate aufgetragen ist, in Abhängigkeit von der auf je einer Abgriffelektrode auf und macht mit die- Schleiferstcl'ung. Wenn zwei Widerstandsscnicluea3 ser Kontakt. und 3', wie dargestellt, in Serie geschaltet sind, und Wird beispielsweise bei dieser Anordnung die die Spitze der Widerstandsschicht 3 schmal ist, und Kontaktfolge 1 in die mit ν bezeichnete Stellung in der Teil der Widerstandsschicht 3', der an diese-Fig. 1 gedreht, so existieren vier Abgriffelektro- 30 Spitze angeschlossen ist, breit ist, so ergibt sich ein den b, h, e, j zwischen den Kontakten 11 und 17, wo- Widerstandsverlauf an jeder Abgriffelektrodenposibei die drei Kontakte 11, 12 und 13 zwischen den tion, wie dieser durch die ausgezogene Kurve in Abgriffelektroden g und /1 vorhanden sind, ferner F i g. 8 dargestellt ist. Die Änderung im Widerstand vier Kontakte 13 bis 16 zwischen den Abgriffelektro- ist Tn der Nähe der Abgriffelektroden h und i groß, den/i und/ und schließlich drei Kontakte 15, 16 und 35 wie dieses durch den Sprung 20 angedeutet ist. Dic·- 17 zwischen den Abgriffelektroden/ und/. Wie aus ses ist ein Phänomen, das auftritt, wenn die Abgrifidiesem Beispiel hervorgeht, machen bei einer beliebi- elektrode einen nicht zu vernachlässigenden Widergen Schleifersteilung einige der Kontakte 11 bis 17 stand besitzt. Der elektrische Strom fließt durch mit zumindest drei Abgriffelektroden Kontakt und es einen schmalen Weg zwischen g und Λ, also konzenexistieren zumindest zwei Kontakte auf benachbarten 40 triert, und ^urch einen breiten Weg zwischen / und/, Abgriffelektroden und innerhalb des Zwischenraums und das vorstehend erwähnte Phänomen tritt in der zwischen diesen Abgriffelektrocien. Bezüglich der Nähe der Mitte zwischen diesen beiden Wegen auf. Widerstandsänderung zwischen der Abgriffelek- Gegen diese Erscheinung ist die in F i g. 1 für ein trode 4 und dem Schleifer gilt, wenn sich die Kon- Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellte Kontaktfolge in der dur^h ν in Fig. 1 bezeichneten Stel- 45 taktanorJnung vorteilhaft. Hier liegt der dichter auf lung befindet, daß der Widerstandswert zeitweilig ab- der Seite des niedrigen Widerstandes gelegene Konnimmt, wenn der Schleifer zu höheren WidersLands- takt 11 weiter von den Widerstandsschichten entwerten hin bewegt wird, und zeitweilig zunimmt, fernt, während der dichter auf der Seite des hohen wenn der Schleifer in Richtung abnehmenden Wider- Widerstandes gelegene Kontakt 17 den Widerstandsstandes bewegt wird, und zwar in Abhängigkeit da- 50 schichten näher gelegen ist, wobei die Kontakte zwivon, ob der Kontakt 17 auf der Seite des hohen S^ hen den beiden Kontakten 11 und 17 entspre-Widerstandswertes den Kontakt mit der Abgriffelek- chende Zwischenstellungen einnehmen. Der Widertrode/ herstellt oder unterbricht. Da jedoch der an- stand ändert sich längs einer etwa gleichförmigen gezeigte Widerstandswert von jedem Kontakt ab- Steigung, wie dieses durch die Stufe 21 und den gehängt und von den dichter bei der Abgriffelektrode4 55 strichelten Ku;venzug in Fig. 8 dargestellt ist. Jnsgegelegenen Kontakten, z.B. den Kontakten 11 und samt gesehen wird die durch die Linie 22 in Fig.9 12, stärker abhängt, kann — selbst wenn die Abgriff- angezeigte Widerstandsänderung reduziert auf die elektrode 2 aus einer Materialschicht mit einem durch die gestrichelte Linie 23 dargestellte Kurve. Es nicht vollständig zu vernachlässigenden Widerstands- ist selbstverständlich zulässig, jeden der Kontakte 1 i wert aufgebaut ist— die Verschiebung im Wider- 60 bis 17 längs de Abgriffelektroden zu bewegen, sostand in einer solchen Anordnung vemachlässigbar lange einige der Kontakte mit zumindest drei Abgriffklein gemacht -verdcr wenn man die Anzahl der elektroden ihren Kontakt machen, und solange zuKontakte und die Neigung zwischen der Kontakt- mindest zwei Kontakte auf und zwischen zwei befolge und der Abgriffelektrodenfolge entsprechend nachbarten Abgriffelektroden liegen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

löst, daß der Schleifer aus mehreren räumlich und

Patentanspruch: elektrisch parallelen, gleichen Kpqtaktfedero besteht,

die hintereinander auf verschiedenen Radien auf

Durch einen auf Abgriffelektroden endlichen einem Kreisstrahl der Bahn des Schleifers angeordnet

Widerstandswertes gleitend verschiebbaren 5 sind und daß der Winkel der Abgriffelektroden mit

Schleifer einstellbaren niederohmigen Dünn- dem jeweiligen Kreisstrahl des Schleifers so groß ist,

schichtwiderstand, dessen Abgriffelektroden in daß die Kontaktfedern jeweils mindestens mit irei

gleichmäßigem Abstand am Umfang einer Viel- nebeneinanderliegenden Abgriffelektroden gleichzei-

zahl von in Reihe geschalteten Dünnschicht- tig Kontakt haben, wobei die äußere Kontaktfeder

Widerstandsschichten uneinheitlicher Breite an- io mit der Abgriffelektrode des jeweiligen niedrigeren

geordnet sind und bei dem die Teile der Abgriff- und die innere Kontaktfeder mit der Abgriffelektrode

elektroden, die ία der Bahn des Schleifers liegen, des jeweiligen höheren Widerstandswertes der Dünn-

mit Kreisstrahlen dieser Bahn einen allen glei- schicht«viderstandsschichten zusammenarbeiten,

chen Winkel bilden, dadurch gekenp- Hierdurch werden die Einflüsse des endlichen

zeichnet, daß der Schleifer (7) aus mehreren 15 Widerstandswertes der Abgriffelektroden und der

räumlich und elektrisch parallelen gleichen Kon- geometrisch unterschiedlichen Aufsetzpunkte des

taktfedern (11 bis 17) besteht, die hintereinander Schleifers auf den verschiedenen Abgriffelektroden

auf verschiedenen R.adien auf einem Kreisstrahl ausgeglichen, so daß ein stetiger Verlauf der Wider-

der Bahn (18, 19) des Schleifers angeordnet sind standswerte in Abhängigkeit von der Schle;ferstel-

und ciaß der Winkel der Abgriffelektroden (2) 20 lung erreicht wird.

mit dem jeweiligen Kreisstrahl des Schleifers (7) Dabei ist es notwendig, den Schleifer in mehrere

so groß ist, daß die Kontaktfedern (11 bis 17) je- räumlich und elektrisch parallel liegende Kontaktfe-

weils mindestens mit drei nebeneinanderliegen- dem aufzuteilen. Eine solche Aufteilung ist an sich

den Abgriffelektroden gleichzeitig Kontakt ha- bekannt (USA.-Patentsd rift 3 379 567), jedoch glei-

ben, wobei die äußere Kontaktfeder (11) mit der 25 tet der Schleifer beim bekannten Widerstand nicht

Abgriffelektrode des jeweiligen niedrigeren und auf einzelnen Abgriffelektroden, sondern auf einer

die innere Kontaktfeder (17) mit der Abgriffelek- einheitlichen Bahn, Die Aufteilung des Schleifers in

trode des jeweiligen höheren Widerstandswertes mehrere Kontaktbahnen dient im bekannten Fall

der Dünnschiehtwi<1erstandss<'hichteⁿ zusammen- also nicht der erfindungsgemäß gelösten Aufgabe,

arbeiten. 30 Auch bei einem Gegenstand nach der USA-

Patentschrift 432 131 ist der Schleifer in mehrer j