DE2047568C3 - Abgedichtetes Miniaturpotentiometer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein abgedichtetes Miniaturpotentiometer nach dem Gattungsbegriff des vorausstehenden Patentanspruchs 1.

Aus den GB-PS 11 11870 und 1113 084 sind derartige Miniaturpotentiometer bekannt, bei denen der Dichtungsring zwischen einer von dem Widerstandsträger weg, nach außen gerichteten radialen Schulter des Rotors und dem Boden der Haube angeordnet ist, um den Rotor gegenüber einer dortigen Mittelöffnung der Haube abzudichten, durch die ein zylindrischer Abschnitt des Rotors zu Einstellzwecken nach außen hervortritt. Um jedoch die das Widerstandselement und den Schleifer aufnehmende zentrale Ausnehmung des Rotors hermetisch abzudichten, ist darüberhinaus eine Abdichtung der Haube gegenüber dem Widerstandsträger erforderlich, die durch eine Verkittung oder einen Verguß erreicht wird. Kitt bzw. Vergußmasse, die beispielsweise aus einem Epoxydharz bestehen, erfordern ggf. zu ihrer Aushärtung einer Wärmebehandlung, bei welcher die Gefahr besteht, daß es infolge Ausdehnung des im Inneren der Haube eingeschlossenen Luftvolumens zu einer Blasenbildung oder sonstigen Beeinträchtigung der Abdichtung kommt, ganz abgesehen davon, daß das Verkitten oder Vergießen herstellungstechnisch umständlich und zeitraubend ist.

Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, ein Potentiometer nach Gattungsbegriff des Anspru* ches 1 so auszubilden, daß seine Abdichtung unter Verwendung des Dichtungsringes nunmehr an einer einzigen Dichtungsstelle erfolgt. Diese Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Durch die besondere Anordnung des Dichtungsringes nach der Erfindung erübrigt sich eine Abdichtung der Haube gegenüber dem Widerstandsträger mit den vorausgehend geschilderten Nachteilen.

Zwar ist es aus der GB-PS 11 30 466 bei einem Miniaturpotentiometer auch bereits bekannt, e.'jien auf den Widerstandsträger zu gerichteten axialen Kragen eines Rotorteiles mit einem gepreßten Dichtungsring zu umgeben, doch ist dort der Dichtungsring in radialer Richtung gepreßt zwischen dem Kragen und einem mit dem Widerstandsträger wiederum verkitteten Haubenteil eingeschlossen, wodurch die vorausgehend geschilderten Nachteile nicht vermieden werden.

Das gleiche gilt für ein aus der CH-PS 4 46 491

bekanntes Miniaturpotentiometer, bei dem ein Kragen des Rotors selbst zu Abdichtungszwecken ausgenutzt ist, indem er elastisch an einer radialen Schulter einer Haube anliegt. Auch diese Maßnahme erfordert nämlich neben einer sehr sorgfältigen Herstellung des Kragens und der Schulter eine Abdichtung der Haube gegenüber dem Widerstandsträger, wie sie hier durch ein Umgießen im wesentlichen des gesamten Potentiometers erreicht wird.

Die Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung an.

Zwar ist es aus den eingangs genannten GB-PS 1111870 und 1113 084 auch bereits bekannt, den Kragen des Rotors auf einem das Widerstandselement umgebenden Rand des Widerstandsträgers aufliegen zu lassen, doch fehlt hier, wie gesagt, der Dichtungsring an der nämlichen Stelle.

Soweit aus der GB-PS 11 13 084 die Maßnahmen der Ansprüche 3 und 4 als an sich bekannt hervorgehen, tritt hier, wie gesagt, noch ein Verguß hinzu, womit der Sockel in Gestalt eines profilierten Ringes an dem Widerstandsträger gehalten und diesem gegenüber abgedichtet ist.

Zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der Figuren im einzelnen beschrieben.

F i g. 1 ist eine stark vergrößerte perspektivische Ansicht eines Potentiometers in einer ersten Ausfüh-■»5 rungsform, bei der die Anschlüsse auf der Unterseite des Gehäuses in Erscheinung treten;

F i g. 2 ist ein Vertikalschnitt durch das gleiche Potentiometer gemSß der Linie 2-2 in F i g. 3;
F i g. 3 ist ein Horizontalschnitt gemäß der Linie 3-3 in F ig. 2;

F i g. 4 ist eine Unteransicht des gleichen Potentiometers;

F i g. 5 ist eine auseinandergezogene Darstellung des Potentiometers, aus der seine sämtlichen Teile hervorgehen;

F i g. 6 ist eine Draufsicht auf die Kontaktfeder des Potentiometers;

Fig. 7 ist ein Vertikalschnitt durch den Rotor des Potentiometers gemäß der Linie 7-7 in F i g. 8;
F i g. 8 ist eine Unteransicht des Rotors aus F i g. 7;

Fig.9 ist ein Vertikälschnitt gemäß der Linie 9-9 in Fig.8;

Fig. 10 ist ein Schnitt durch den Sockel und den Widerstandsträger des Potentiometers gemäß der Linie 10-10 in F ig. 4;

Fig. 11 ist ein Schnitt durch die gleichen Teile gemäß der Linie 11^11 in Figi4und

Fig, 12, 13 und 14 sind eine Draufsicht, ein

Vertikalschnitt und eine Unteransichl durch eine andere Ausführungsform eines Potentiometers mit seitlich herausgeführten Anschlüssen.

Das in Fig. 1 gezeigte Potentiometer 20 besitzt, jeweils aus Draht gebildet, Endanschlüsse 21 und 22 sowie einen Mittelanschluß 23, der mit dem Abgriff verbunden ist Es ist mittels eines in einen Schlitz 24 einführbaren Schraubenziehers einstellbar, wobei die Drehbewegung durch zwei Anschläge 25 und 26 begrenzt ist

Der Rotor 30 des Potentiometers wird von einer flachen Schale mit einem axial hervortretenden Kragen 31 gebildet, der eine zentrale Ausnehmung 32 umschließt und selbst von einer ringförmigen Schulter 33 umgeben ist Unterhalb des Rotors 30 befindet sich ein scheibenförmiger Widerstandsträger 40 von etwa gleichem Durchmesser. Durch den Widerstandsträger sind die Enden 21a und 22a zweier Anschlußdrähte hindurchgeführt die mit den Enden des Widerstandselements 45 auf dem Widerstandsträger verbunden sind. Der Anschluß 23 erstreckt sich gleichfalls durch den Widerstandsträger 40 und besitzt ein nach oben ragendes Ende 23a, das mit der noch beschriebenen Kontaktfeder in Eingriff steht

Die Kontaktfeder 50 (Fig.6 bis 9) befindet sich innerhalb der Ausnehmung 32 auf der Unterseite des Rotors und besitzt einen im wesentlichen flachen Körper, an dem ein nachgiebiger Schleifer 51 ausgebildet ist Dieser besteht aus drei querverlaufenden zueinander parallelen Zungen, die aus der Ebene des Kontaktfederkörpers heraus- und an ihren Enden rundgebogen sind. Weiterhin ist aus dem Kontaktfederkörper eine nachgiebige Zunge 52 herausgebogen, deren freies Ende 52a in Axialrichtung auf das Ende 23a des Anschlusses23drückt(Fig. 2).

Zur sicheren und genauen Aufnahme der Kontaktfeder innerhalb des Rotors besitzt der Federkörper ein unsymmetrisches Profil, dem das Profil der Ausnehmung 32 entspricht in der er mit Paßsitz Aufnahme findet Nur zum Beispiel hat die Kontaktfeder 50 im gezeigten Fall gerade Seitenkanten 53 und 54, die an entsprechenden geraden Wänden 55 und 56 der Ausnehmung 32 zu liegen kommen, welche in bezug auf die Drehachse des Rotors unsymmetrisch angeordnet sind (Fig.8 und 9). Infolgedessen kfmn die Kontaktfeder in den Rotor nur in einer — und nicht in der umgekehrten — Weise eingesetzt werden, was den Zusammenbau erleichtert

Zum gleichen Zweck und zur einwandfreien Halterung sind an der Kontaktfeder zumindest auf einer Seite Spitzen ausgebildet, die sich in das Rotormaterial, genauer gesagt in die Innenwand des Kragens 31 eingraben. Solche Spitzen, die in der Ebene des Federkörpers liegen, sind in den Fig.6 und 8 mit 57 bzw. 58 bezeichnet An seinem entgegengesetzten Ende besitzt der Federkörper vorzugsweise, wie gezeigt, eine Abrundung 59. um sich der Innenkontur des Kragens 31 anzupassen. Beim Zusammenbau werden zunächst die Spitzen 57 und 58 in die Ausnehmung 32 eingeführt Dabei wird auf das gegenüberliegende Ende des 6Q Federkörpers Drück ausgeübt bis er auch an seiner Abrundung 59 in den Kragen 31 hineinfindet. Bei seiner Freigabe setzt er sich infolge der dann stattfindenden Entspannung am Boden der Ausnehmung fest Von da an bilden der Rotor und die Kontaktfeder eine Einheit, <>5 die während der Weiterbehandlung keiner Gefahr unterliegt, daß sich difc Teile wieder voneinander trennen, ebensowenig wie dazwischen ein Spiel auftreten kann.

Wie bereits erwähnt und insbesondere aus Fig 9 ersichtlich, ist der Schleifer 51 aus der Ebene des Federkörpers herausgebogen. Damit tritt er um eine Entfernung H1 axial über den Kragen 31 hervor. Da der Kragen auf dem Widerstandsträger 40 aufsitzt und das Widerstandselement 45 aus einem darauf aufgetragenen Schichtwiderstandsmaterial, wie es unter der Bezeichnung »Cermet« im Handel ist, besteht, das eine gewisse konstante Dicke besitzt, wird auf diese Weise ein innerhalb enger Toleranzen liegender Auflagedruck des Schleifers erreicht In ähnlicher Weise ist die Zunge 52 nach unten zu vorgespannt so daß sie auf dem Ende 23a des Mittelanschlusses 23 aufsitzt, das über die Oberfläche des Widerstandsträgers 40 hinausragt Hierdurch ist eine hohe Flächenpressung gegeben, die den Obergangswiderstand praktisch zu null macht

Wie gezeigt ist der Kragen 31 von einem Dichtungsring 60 umgeben, der auf der Schulter 33 des Rotors wie auch dem Rand 46 des ·. iderstandsträgers außerhalb des Widerstandselements V aufsitzt Die Form des Dichtungsringes 60 ist vor dem Einbau eine solche, daß er axial über den Kragen 31 um eine Strecke H2 (F i g. 7) hinausragt Dadurch erfährt der Dichtungsring be^;n Zusammenbau eine axiale Pressung, so daß die Ausnehmung 32 innerhalb des Rotors gegen das Eindringen von Feuchtigkeit oder Luftverunreinigungen hermetisch abgedichtet ist, sofern auch die Anschlüsse 21 bis 23 etwa durch Einkitten mittels eines wasserdichten Kitts, beispielsweise einem Epoxydharz, dicht durch den Widerstandsträger hindurchgeführt sind.

Der Widerstandsträger 40 ruht seinerseits auf einem runden Sockel 80 auf, dessen Durchmesser im wesentlichen demjenigen des Widerstandsträgers entspricht, und die ganze Anordnung aus Rotor 30, Widerstandsträge¹.· 40 und Sockel 80 ist von einer schalenförmigen Haube 70 umschlossen. Diese ka.in aus dünnem Blech bestehen und weist in ihrem Boden eine zentrale öffnung 74 auf, in welcher der Schlitz 24 für die Ve, drehung des Rotors zutage tritt. Genauer gesagt nimmt die öffnung 74 einen Vorsprung 65 des Rotors auf, in welchem der Schlitz 24 ausgebildet ist Vom Rand der Öffnung 74 wird einer der beiden Anschläge 25 und 26 gebildet, dessen anderer aus einem seitlichen Flügel am Vorsprung 65 besteht Am unteren Rand der Haube 70 befinden sich beim Zusammenbau nach innen abgebogene Laschen 71, 72 und /3, um die Anordnung zusammenzuhalten. Zur Aufnahme der Laschen die zur unverdrehbaren Fixierung der Haube in unsymmetrischen Konfiguration auftreten, besitzt der Sockel 80 unterseitig entsprechende Ausnehmungen 81,82 und 83. Dam■'·. ist die Gewähr dafür gegeben, daß die Bahn des Schleifers genau mit dem Verlauf des Widerstandselements 45 übereil.stimmt und auch die Haube 70 eindeutig gegenüber dem Sockel 80 festliegt Weiterhin ist dafür Sorge getragen, daß die betreffenden Teile nur in ihrer richtigen gegenseitigen Zuordnung zusammengesetzt werden können.

Um die Anschlüsse 21 bis 23 sicherer in dem Widerstandsträger 40 zu verankern und ihro Lage genau festzulegen, sind in dem Sockel 80 zu ihrer Aufnahme L-förmige Kanäle, wie der in F i g. 2 gezeigte Kanal 87 ausgebildet Diese Kanäle bringen eine Z-ähnliche Abkröpfurtg der Anschlußdrähte mit sich. Demgemäß besitzt jeder einen horizontalen Abschnitt 21 b bzw. 22b bzw. 236, der senkrecht zur Zugrichtung verläuft. Vorzugsweise werden nach dem Sintern des

Widerstandselements 45 auf dem Widerstandsträger vorgeformte Anschlußdrähte in den Sockel 80 eingesetzt und mit Epoxydharz vergossen. Erst dann wird der Widerstandsträger auf den Sockel aufgesetzt, wobei die Anschlußdrähte durch den Widerstandsträger hindurchtreten und die Vorsprünge 85 in den Ausnehmungen 86 zu liegen kommen.

Mit dem Widerstandsträger werden die Drähte gleichfalls verkittet; Darauf Werden die Drahtenden 21a und 22a durch Aufbringen einer Kontaktpaste, die anschließend durch Erhitzen zu einem Metall reduziert wird, mit den Enden des Widerstandselements kontaktiert. Auf diese Weise erhält man eine Grundanordnung, auf die der gleichfalls vorher zusammengesetzte Rotor mit dem Dichtungsring 60 aufgesetzt wird. Schließlich wird über die Gesamtanordnung die Haube 70 gestülpt, so daß die Laschen 71, 72 und 73 in die entsprechenden Ausnehmungen 81 bis 83 eintreten, in denen sie umgebogen werden.

Der beschriebene Formschluß zwischen den einzelnen Teilen in einer Weise, die nur das richtige Zusammensetzen erlaubt, stellt sicher, daß der Schleifer genau über das Widerstandselement hinweggleitet. Die Vorspannung des Schleifers und der Zunge 52 sowie das Übermaß des Dichtungsringes 60 (vgl. Hl und H 2 in Fig.9 bzw. 7) gewährleisten, daß Schleifer und Dichtungsring stets annähernd die gleiche geeignete Pressung erfahren, ungeachtet der normalerweise auftretenden Maßabweichungen bei der Herstellung des Rotors und der Tatsache, daß der für den Auflagedruck maßgebende Überstand über den Kragen 31 sich nur nach wenigen Hundertstel-Millimetern bemißt.
In den Fig. 12 bis 14 ist eine Ausführungsform gezeigt, die einen abweichend gestalteten Sockel 806 aufweist, Wie dieser sind auch weitere, den vorausgehend beschriebenen Teilen entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen jedoch unter Hinzufügung von

ίο »iwbezeichnet. Der Sockel 806 gestattet die Herausführung der Anschlüsse auf einer Seite des Potentiometers. Er besitzt eine kreisrunde Erhebung 94, auf welcher in diesem Falle der Widerstandsträger 406 zu liegen kommt. An die Erhebung 94 schließt sich unten ein damit einstückiger seitlicher Fortsatz 90 an, der von der Erhebung durch eine bogenförmige Nut 91 abgetrennt ist, um der Haube 706 Raum zu geben. Im Boden der Nut 91 sind zwei Durchbrechungen 92 und 93 vorgesehen, welche die Laschen 726 und 736 der Haube aufnehmen. Diese sind, zusammen mit der Lasche 716, in der gleichen Weise wie in Fig.4 abgebogen, um die Gesamtanordnung zusammenzuschließen. Die Ausbildung des Rotors 306, des Widerstandsträgers 406, der Kontaktfeder 506 und der Haube 706 ist die gleiche wie im vorher betrachteten Beispiel, doch kann auch sie selbstverständlich gewisse Veränderungen erfahren. Rotor und Sockel können in einfacher Weise aus einem geeigneten Kunststoff geformt sein.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Abgedichtetes Miniaturpotentiometer mit einem ringförmigen auf einem flachen Widerstandsträger angeordneten Widerstandselement, mit einem diesem gegenüber drehbaren, koaxial gelagerten, einen elastischen Schleifer, der über Reibkontakt mit einem starren Mittelanschluß in Verbindung steht, tragenden Rotor, der einen gegen den Widerstandsträger gerichteten an diesen anschlagenden axialen Kragen aufweist, der eine den Schleifer aufnehmende zentrale Ausnehmung umgibt, die nach außen durch einen sich elastisch auf dem Rotor abstützenden, in axialer Richtung des Rotors zusammengepreßten elastischen Dichtungsring abgedichtet ist, und mit einer den Rotor und den Widerstandsträger in axialer Richtung verspannenden Haube, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtmgsring (60), den axialen Kragen (31) umgebend, swischen einer sich in radialer Richtung erstreckenden ringförmigen Schulter (33) des Kragens und dem Widerstandsträger (40) angeordnet ist.

2. Potentiometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (60) auf einem das Widerstandselement (45) umgebenden Rand (46) des WiderstandsträgcTS (40) aufliegen.

3. Potentiometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandsträger (40) durch die Haube (70) auf einem Sockel (80, SQb) gehalten ist

4. Potentiometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die F^f/ube (70) durch in entsprechende Ausnehmungen (81, 82, 83; 92, 93) des Sockels (70) eingreifende ι 'dltelaschen (71, 72, 73) auf dem Sockel unverdrehbar gehalten ist.