DE2103609A1

DE2103609A1 - Mit einem Drehschalter zusammen gebauter, regelbarer Drehwiderstand bzw Drehpotentiometer

Info

Publication number: DE2103609A1
Application number: DE19712103609
Authority: DE
Inventors: Joseph Arthur Wake Forest Bishop Vernon Durham Geci Melan Campbell Dudley H Raleigh NC Edwards jun (VStA)
Original assignee: Stackpole Components Co
Current assignee: Stackpole Components Co
Priority date: 1970-02-03
Filing date: 1971-01-26
Publication date: 1971-09-09
Also published as: US3588778A

Description

München, den ^{s 2}^⁸Vw.ss.

* & Jan.

Stackpole Components Company in St» Marys, Pa., V.St.Ä.

Mit einem Drehschalter zusammengebauter, regelbarer Drehwiderstand bzw« Drehpotentiometer

Die Erfindung bezieht sieh auf einen regelbaren Drehwiderstand bzw. auf ein Drehpotentiometer und einen damit zusammengebauten elektrischen Schalter, der nur während der Veränderung des elektrischen Widerstandes geschlossen ist, jedoch selbsttätig geöffnet wird, wenn die zum Regeln des Widerstandes erforderliche Drehung einer zugeordneten Stellwelle des Gerätes aufhört. Der Schalter kann dabei z.B. im Stromkreis eines Anzeigegerätes liegen, das nur beim Verstellen des elektrischen Widerstandes eingeschaltet und selbsttätig wieder stromlos wird, * wenn der am Anzeigegerät abzulesende Widerstandswert erreicht ist. Ein solches Regel- and Sahaltgerät hat den Vorteil, daß man das Ausschalten des Anzeigegerätes nicht übersehen oder vergessen kann.

Natürlich läßt sich ein Drehpotentiometer auf einfache Weise se auebilden, daß es in einer bestimmten Stellung seines Drehkörpers, die einem bestlamten Widerstandswert entspricht,

109837/0997

25. 5. 7«

- 2 - 12.5.1971

P 21 O₃ 609.9 ^S ^ ^/

mit zugeordneten Kontakten eine Schaltgebung bewirkt. Es ist jedoch schwierig, eine solche Schaltgebung unabhängig von einer bestimmten Größe des Widerstandes an jeder Stelle eines ganzen Regelbereiches und so durchzuführen, daß hierbei keine Unterbrechung des Stromes im Widerstandskreis stattfindet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier eine brauchbare Lösung zu finden, die sich auf einfache Weise und mit geringem Kostenaufwand verwirklichen läßt*

Die Erfindung geht aus von einem regelbaren Drehwiderstand und einem damit zusammengebauten, elektrischen Drehschalter, dessen Drehkörper mit abgefederten Kontakten auf einem zur Drehachse konzentrisch angeordneten, ringförmigen Widerstandsstreifen eines Widerstandsstromkreises und mit zusätzlichen Kontakten auf einem gleichfalls zur Drehachse konzentrischen Kollektorstreifen eines SchaltStromkreises gleitet, und die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß der die Schleifkontakte tragende Drehkörper an der Stellwelle des Gerätes begrenzt drehbar gelagert ist, daß ferner die Stellwelle einen drehfest angebrachten, radialen Kontaktarm aufweist, der zwischen zwei in der Drehrichtung sich gegenüberliegenden, ortsfesten Kontakten des Drehkörpers begrenzt beweglich ist, die mit den Schleifkontakten des Schaltstromkreises stromleitend verbunden sind, und daß die'Stellwelle mit dem Drehkörper in ihrer Drehrichtung durch eine querliegende "Rückführfeder gekuppelt ist, die die Stellwelle und den alt ihr drehfest verbundenen Kontaktarm in die unwirksame Mittelstellung

109837/0997

zwischen den Kontakten zurückdreht.

Weitere Merkmale für die bevorzugte Ausführung des vereinigten Hegel- und Schaltgerätes nach der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung und sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Zeichnung zeigt ein Beispiel für die Ausführung des mit einem Schalter zusammengebauten ürehpotentiometers nach der Erfindung, und zwar zeigen

Fig. 1 einen Grundriß des Gerätes bei geschlossenem Gehäuse, Fig. 2 einen LängsschÄifcfc durch das Gerät nach der Linie

II-II von Fig. 1,
Fig. 3 einen Querschnitt durch das Gerät nach Linie III-III von Fig. 2 und

- Fig. *f und 3 Teilschnitte nach den Linien IV-IV und V-V von Flg. 2.

Das Gerät weist eine Gehäusekappe 1 aus Metall oder isolierendem Werkstoff auf, die mit ihrem offenen rinde auf einer Platte 2 aus Isolierendem Werkstoff sitzt und sich mit dieser Platte gemäß Fig. 2 an einer Tragplatte 3 aus Metall abstützt. i Die Tragplatte 3 ist an ihrem Rand mit geschlitzten Ansätzen 4 versehen, die zugeordnete Nuten/einer Umfangsrippe 6 der Gehäusekappe durchragen. Die Ansätze 4 sind gespreizt, so daß sie die drei Teile fest Miteinander verbinden. Die Tragplatte weist ein Loch ö auf, das einen gewindeIosen, ringförmigen Bund einer Gewindehülse 9 umschließt. Die Gehäuseplatte 2 ist mit eines Looh 10 von kleineren Durchmesser versehen, das

109837/0997

trisch zur Gewindehülse 9 liegt und von der in der Gewindehülse drehbaren Stellwelle 11 durchragt ist. Die Stellwelle 11 ist gegen Axialverschiebung an der Gewindehülse 9 durch Federringe 12 und 13 gesichert.

Auf der Innenfläche der Gehäuseplatte 2 sitzt ein ringförmiger elektrischer Widerstandsstreifen 15, dessen Enden an nach außen ragenden Klemmenstreifen 16 mit Nieten 17 befestigt sind, die die Gehäuseplatte 2 durchragen. Zwischen den Klemmen 16 befindet sich eine dritte Klemme 18, die an einem einwärts ragenden Federring 19 vernietet ist, der einen unteren zylindrischen Ansatz eines auf der otwelle sitzenden, isolierten Drehkörpers 20 umschließt. Dieser Drehkörper ist an der Stellwelle 11 drehbar gelagert und an ihr auch axial verschiebbar, obschon dies nicht notwendig 1st. Der Federring 19 drückt gegen einen elektrischen Kontaktring 21, der am Drehkörper 20 befestigt 1st und den Widerstandsstreifen 15 mit Kontaktfingern 22 berührt. An der axial gegenüberliegenden Innenfläche der Gehäusekappe 1 befindet sich ein Kollektorring 24 mit einer aufwärts ragenden Zunge 25» die einen Schlitz der Stirnfläche der Gehäusekappe durchragt und zur Halterung des Kollektorringes 24 mit ihrem Ende in eine radiale Stirnfläohennut 26 der Gehäusekappe umgebogen ist. Der Kollektorring weist eine zweite, breitere Zunge 2? auf, die gleichfalls die Gehäusekappe nach oben durohragt und eine Ansohlußklemme bildet. Am Kollektorring 24 schleifen von unten her abgefederte Kontaktfinger 28 einer Kontaktplatte 29» die auf dem Drehkörper 20 sitzt und seinen abge stuften oberen Endansatz umschließt. Dieser Endansatz 1st gemäß

109837/0997

Fig. 3 an der den Kontaktfingern 28 gegenüberliegenden Seite mit einem axialen Sohlitz versehen, der sioh vom oberen Ende des Ansatzes gemäß Fig. 2 etwa bis zur halben Höhe des Se· körpers 20 erstreckt. In diesem Bereich geht der axiale Sohlitz in einen radialen Sohlitz 30 des Drehkörpers über. In diesen Sohlitz 30 sind die JSnden 31 der Kontaktplatte 29 niedergebogen, wie sioh aus Fig. 3 und 4 entnehmen läßt, und bilden zwei sloh gegenüberliegende ortsfeste Kontakte.

Gemäß Fig. 2 ist das obere ünde der Stellwelle 11 mit zwei ringförmigen Abstufungen versehen, während die die Stellwelle aufnehmende Ausnehmung des Drehkörpers 20 ai*i*· in diesem Bereich vorzugsweise etwas größer als der Außendurohmesser der Stellwelle ist. Im Bereich dieser vergrößerten Ausnehmung des Drehkörpers sitzt auf der unteren Abstufung der Stellwelle 11 das ringförmige iSnde eines beweglichen Sohaltkontaktes 32, der im radialen

Sohlitz 30 des gehaltkörpers 20 zwischen den festen Kontakten radial naoh außen ragt. Dabei liegt der bewegliche Kontakt 32 in seiner normalen Mittelstellung etwas in Abstand von den festen Kontakten 31 der Kontaktplatte 29 und ist in dieser Stellung fixiert duroh eine schmale Bandfeder 33, die hochkant in zugeordnete Sohlitz· am oberen Ende der Stellwelle 11 und des Drehkörpers 20 eingelassen ist. Dabei nimmt der Sohlitz 34 am oberen finde der Stellwelle die Blattfeder festsitzend auf, während die Enden der Blattfeder in den sloh fluohtend gegenüberliegenden Schlitzen 35 dee Drehkörpers 20 gemäß Fig. 3 etwas Spiel haben. Aa äußeren End· des beweglichen Kontaktes 32 1st mit einem Niet 36 ·1ηβ Flachfeder 37 befestigt, dl· radial einwärts ragt und

109837/0997

mit ihrem inneren finde unter Druck an dem unteren Kopf eines Niets 38 anliegt, mit dem eine naoh oben abgewinkelte Klemme 39 an der Außenfläche der oberen Stirnwand der Gehäusekappe 1 mittig vernietet ist.

Wird die Stellwelle 11 gedreht« so ist der Reibungswiderstand der sich gegenüberliegenden Kontaktfinger 22 und 28 am Widerstandsstreifen 15 und am Kollektorstreifen Zk so groß, daß der Drehkörper 20 von der Stellwelle 11 erst mitgenommen werden kann, wenn der bewegliche Kontakt 32 je naoh der Drehrichtung der Stellwelle mit dem einen oder anderen der beiden ortsfesten Kontakte 31 in Berührung gekommen ist. Dabei werden die von der Stellwelle naoh außen ragenden Enden der Blattfeder 33 etwas gebogen, weil die Blattfeder nicht stark genug ist, um die Drehung der Stellwelle 11 auf den Drehkörper 20 zu übertragen. Erst nach dem Anlegen des beweglichen Kontaktes 32 an einen der ortsfesten Kontakte 31 der Kontaktplatte 29 wird der Drehkörper 20 in der entsprechenden Drehrichtung aitgedreht. Sobald die abgefederten Kontaktfinger 22 längs des Widerstandsstreifens 15 bewegt und an der gewünschten Stelle angelangt sind, wird die Stellwelle 11 losgelassen, worauf die zuvor etwas augebogene Blattfeder 33 in ihre gestreckte Lage zurückkehrt, dabei die Stellwelle 11 im Drehkörper 20 gegensinnig etwas dreht und den beweglichen Kontakt 32 in seine Mittelstellung zwlsehen den beiden ortsfesten Kontakten 31 wieder zurückbringt. Der Schalter ist daher nur geschlossen, während der bewegliehe Kontakt 32 den Drehkörper 20 dreht und den elektrischen Widerstand verändert. Sobald die Stellwelle 11 losgelassen wird, koint der Drehkörper

1Q9837/Ö897

20 zum Stillstand und wird der Schalter durch die Hüokdrehung der Stellwelle 11 geöffnet.

109837/0997

Claims

6. ^^ μ,τ,ή üQ

München &a 25. 5

Wfdenmay»i>e«i«fti 4t 2103609

₉ - 8 -

Patentansprüche

Ι« regelbarer Drehwiderstand bzw« Drehpotentiometer mit elektrischem Drehschalter, dessen Drehkörper mit abgefederten Kontakten auf einem sur Drehachse konzentrisch angeordneten, ringförmigen Widerstandsstreifen, der mit Anschlußklemmen eines elektrischen Widerstandsstromkreises versehen ist, und mit zusätzlichen Kontakten auf einem gleichfalls zur Drehachse konzentrischen Kollektorstreifen gleitet, der mit Anschlußklemmen eines elektrischen Schaltstromkreises versehen ist, die durch die Schaltdrehung in Verbindung kommen, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schleifkontakte (22,28) tragende Drehkörper (20) an der Stellwelle (11) begrenzt drehbar gelagert ist, daß ferner die Stellwelle (11) einen drehfest angebrachten, radialen Kontaktarm (32) aufweist, der zwischen zwei in der Drehrichtung sich gegenüberliegenden, ortsfesten Kontakten (3I) cles Drehkörpers (20) begrenzt beweglich ist, die mit den Schleifkontakten (28) des SchaltStromkreises stromleitend verbunden sind, und daß die Stellwelle (11) mit dem Drehkörper (20) in ihrer Drehrichtung durch eine querliegende Rückführfeder (33) gekuppelt ist, die die Stellwelle (11) und den mit ihr drehfest verbundenen Kontaktarm (32) in die unwirksame Mittelstellung zwischen den Kontakten (31) zurückdreht,
2. Regel- und Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der äußeren Anschlußklemmen (2?,39) in der

109837/0997

- 9 - 2103803

Gehäusemitte angeordnet ist und mit einem die Stirnfläche des Gehäuses durchragenden Niet (38) dem inneren Jt-Jnde der Stellwelle (11) in Abstand gegenüberliegt.
3. Hegel- und Schaltgerät nach Arrpruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Stellwelle (11) drehfest verbundene Kontaktarm (32) mit einer daran fixierten Flachfeder (3?) die in der Gehäusemitte angeordnete Anschlußklemme (3^,39) des SchaltStromkreises anliegend berührt.

109837/0997