DE2111888A1 - Potentiometer - Google Patents

Description

Anmelder; j'irma Sh'Ij; Tr,C:luuiiü<JlCAJj KtGl)JOi^-O,- JL.-O.

Titel: Potentiometer

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Schalteinheiten und speziell auf !Potentiometer. Sie betrifft besonders, aber nicht ausschließlich, Drenpotertiometer besonders von der Art, die eine gegossene Schiene aufweist.

Ein übliches Drehpoteritio eter hat einen Dreharm, der üblicherweise 'iijsoherarm genannt wird und einen Wischerkontakt trägt, der durch Drehung des Armes an einem gekrümmten widerstand entlanggleitet. Der Y/iderstand kann von der drahtgewickelten Art sein oder,was üblicher ist,ein C -förmiges Materialstück,das einen hohen Widerstandswert besitzt und/oder ausreichend dünn ist, um den erwünschten Bereich von Widerstandswerten zu erreichen.Der Schaltkreis könnte vervollständigt werden, indem ein Zuleitungsdrt.ht an den .«ischerdraht oder eine den Arm tragende Spindel anscbließbar ist. Statt dessen wird jedoch ein gebogener Kontaktstreifen vorgesehen, der als Kollektorschiene bezeichnet -.'wird, die im allgemeinen eine metallische Elektrode ist aber auch ein anderer Widerstand sein kann und im wesentlichen an •der gleichen Stelle wiv^: der erste Widerstand liegt, wobei der

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Kollektorschiene ein weiterer .',ischerkont? κt zuordnet ist, oo daß die beiden Kontakte ii:re entsprechende Schiene en.eir;3^!Jir. überrleiten, und die beiden Kontakte miteinander elektrisch verbunden £5ind, indem sie am selben '.isciierarm oder an elektrisch rr.iteinander verbinder en .'.isenerarmen angebracht sind.

Diese Konstruktion nat eine Reine von Nachteile:-, besonders v.ern der Widerstand bzw. die .Viderstände von der sogenannten G-eformten-Scnienen-Art ist bzw. sind. In diesem Fall ha^ lev ./i'lerstand nicht die Form einer Drahtwicklung oder eines relativ dünner Films auf einer unterlage, sondern die Forrr. eines besonderen Formstückes und ist so kräftiger und r±eItbarer als ein niedergeschlagener Film. Andererseits ist es im allgexeinen notwendig, zwischen der V/iderstandschiene und dem "..iscnerkontakt Berührung mittels eines relativ hohen Druckes aufrecr.tzuerhalten, der eine gewisse Beanspruchung auf die .iischerarmspindel ausübt. 3-leichzeitig steigert dieser notwendige Druck die Abnutzung der Spindellager und verkompliziert den Zusammenbau des Potentiometers . bei der Herstellung. So ist es normalerweise notwendig, den Wischerarm an der Spindel zu befestigen und die Widerstandsschiene in dem Potentiometergehäuse anzuordnen, bevor die iVischerarmspindel unter Druck zum Beispiel mittels C-Klankern in ihren Lagern befestigt wird. Weiterhin sind im allgemeinen zwei Wischeranordnungen erforderlich, eine für die 7/iderstandsschiene und eine für den Kollektorring bzw. die Kollektorschiene.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, einige oder alle dieser Nachteile zu vermeiden,

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Die Erf i rid uns. sieht ein Potentiometer vor, das p:e& einzeichnet ist, durer: eliie .'.i ^:erstandsschiene und eine KolleKtorschiene, einen ersten, r-ii er ..i^erstandsschiene verbundenen Mscherkontakt, einen zweiten trit der Koliektorschiene verbundenen V/ischerkontükt, wobei die beiden vischerkontakte elektrisch miteinander verbunden sind, Littel, uil die iVischerkont&kte tn den entsprechenden Schienen zu verschieben,· mittel, um den einen .ischerkontakt ge^en die '/iders langschiene zu dr⁵:cker, '.ittcl, um a^e^ anderen '.iderstandskortakt £^ν·:^ο;· die Koilektorsc'-ieny in einer Richtung: su drücken, die der .aciitui r entgerensreäetzt ist, in welcher der erstgenannte ..isonerkcntakt- ~egei. die .Viderst: r.dsseniene gedrückt Ist.

Die Erfinduni- ist nicht bes^ltrariAt 3"f Drehi:otentioir.eter. Sie ist ebenso arAvendbar· :.vt Potentiometer, die reradlinir veracr iebbar sind, '.vcbei die Grindel riur als Support f":r die ischerkont^kte dient,die s.E. von -ischerarmen gehalten είπα. Bei ^rthpotentiometexT. sind die .i5c::erkon:akte seibstveratändlich nriir.^ler-.veise mit uer oder um die Spindel drehbar.

um bei einem erfindun^sgeciäSen Dreb.rotentioir.eter das :..sxir.:urn an Vorteil zu erreichen, sind die Schienen vorzugsweise konzentrisch, wobei die ^ ier.en aie Form eines Hir.ges oier eines Segmentes eines Hii.fes iisL-en sollten ;ir._v) die Srinlel zentral zu den Schienen anreordnet ist.

* Bei einem eriindiin_-3;Temäi2en Potentiometer sind die Kcr.takt-'· drücke gegeneinander ausbalanciert, so da,? äie Lbertragunsr von

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Kontaktdruck über die Wischerarme weitgehend verhindert oder im wesentlichen beseitigt ist. Der Zusammenbau des Potentiometers während der Herstellung ist ebenfalls erleichtert. Es können nämlich die eine der Schienen, die beiden Drehkontakte und zugeordnete Wischerarme und die andere Schiene nacheinander ein-gebaut werden, nachdem die Spindel in ihren Lagern untergebracht . ist, wonach der notwendige Druck aufgewendet wird," um die beiden Schienen zusammenzudrücken, z.B. durch die Wirkung eines Gehäuseteiles.

Ein anderer durch das erfindungsgemäße Potentiometer erreichbarer Vorteil besteht darin, daß die »Vischerarmanordnung wesentlich vereinfacht werden kann. Anstatt zweier Viischerarm.sclieder verschiedener Konstruktion - eines für oine äußere Schiene und eines für eine innere Schiene - können zwei Arme von im wesentlichen gleicher Größe und Konfiguration Rücken an Rücken verwendet werden ρ oder aber es wird ein einziger gekrümmter Arm verwendet, der die entsprechenden Wischerkentakte trägt_o

Ein weiterer Vorteil bssielvc· cleriii₅ cia.fc uev Zu-sä:;"??: 312 bau von Vielschiensnpoteiitiomsterii v^reiefaeüt Ϊ3ΐ_: Sine- "beliebige --ui= 3ahl τοπ koeizialsn oder ';-^.^:.11'/1 ?:λ 'ul-i^Tstvi-^^ohlsi^sn und. zu=· geordneten Kollei:torseliijnrn I:ξι?:η susamnsii €-: r-..ιν .--'Ieielieii Spincisl axioaoz'äiio'C i^arcleAi- v⁷v^:;>s:l d^v ηοΐν/;ηα^ΐ;- Τ·λ^:":-:': ciiroh den Zu=

Sin vvsi^Grsi/ Vorteil dar ^-/fiiidu^:- bestGLt uc:/i;i; seher-n.rnianoriäi:amir_;. ciia r,._:'D- 3i:_; aus Kun-s'-östoiT" - r

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stück, welches die Wischerarme selbst trägt, umfaßt, nicht an der -Drehspiidel befestigt zu werden braucht sondern an dieser gleiten oder sonstwie drehbar befestigt sein kann, wodurch nicht nur der Zusammenbau des Potentiometers sondern auch seine nachfolgende Instandhaltung erieichert ■/,·erden.

Die Kollektorschiene kann eine metallische Kollektorschiene,z.B. ein Sammelring, sein oder es kann eine.andersartige Widerstandsschiene sein, die elektrisches Widerstandsmaterial enthält. In jedem Fall werden die beiden Schienen an entsprechende Elektroden angeschlossen, um eine Verbindung mit einem außerhalb liegenden .Schaltkreis herzustellen«

Es ist ersichtlich, daß ein erfindungsgemäßea Potentiometer im allgemeinen weniger steif als ein konventionelles Potentiometer sein wird9 da der Druck der /Vischerkontakte nicht durch einen entsprechenden jsnddruck in den Spindelnlagern ausbalanciert zu werden braucht.

Die Erfindung 7" ir el unter Bezugnahme auf die Zeichnung nachfolgend m-i.iaer erläuterte In der Zeichnung zeigt

1 einen azialen oehnitt eiuss Po ten v

2 eiiien Schnitt, gemäß Linie 2

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ein Gewinde-13 aufweist und durch Rundlaschen 14 in Stellung gehalten ist. Auf einem !flansch 15 der Lagerbuchse 12 liegt ein Trägerring 16 aus Isoliermaterial, der eine gegossene v'/iderstandsschiene 17 trägt, die einen vollständigen Ring bildet. Anschlußelektroden 18 bzw. Klemmelektroden stellen mit den Äußerer! der vi/iderstandsschiene elektrische Verbindung her.

Auf das angrenzen-de En-Je der 3pindel|i 1 ist mittels eines Riegelteiles 20 (Fig.. 2) ein Aufsatz 19 aus Kunststoff aufgekeilt, an dem, z.B. mittels Nieten 21, 22, ein Paar C-förmiger .-ischerar me 23, 24 (Fig, 2) befeäigt ist, die von einander ähnlicher Ausbildung sind. Die Wischerarme bestehen aus federndelastischem Metall und sind miteinander elektrisch verbunden, inder sie z.B. gemeinsam an den aufsatz 19 genietet sind. Sie sind Rücken au Rücken so angeordnet, dair sie nach H'üen von einander wegfedern_e Jeder Y/iseherarm trägt nach seiner Lütte hin einen Wischerkontakt 25, 26 aus geeignetem elektrischleitenden und harten Material, wobei der sine V.^riseherkon1:akt 25 der '.7iderstand s schiene 17 und der andere T/isciierlcontak": 26 eiiism metal·= lisehen Kcllektorriiig 27 sugs^endet ±^t\ der in eines Gelläuse 26 gehalten ist₅ ö.S3 über-" ·:"·ξ::. Flansch \'ö ge/- ;-i:.-ia^pt isi,-.

men 23, 24 eine Wischereinheit "bildet, auf dem inneren Ende der Spindel 11 und verursacht keinen Druck auf die Lagerbuchse 12. ,veiterhin kann die spindel 11 in der Lagerbuchse 12 befestigt v/erden, bevor die V/iderstandsschiene während des Zusammenbaues des Potentiometers eingefügt wird, und kann der Rest des Zusammenbaues ohne "Werkzeuge vervollständigt werden. In gleicher Weise kann das Potentiometer nachher für Reparaturen oder Ersatz von Teilen, wie z.B. der Widerstandsschiene 17, demontiertwerd en.

Durch Drehung eines geeigneten, nicht gezeigten Drehknopfes an der Spindel 11 wird der Aufsatz 19 um die Achse 30 gedreht,wodurch die vvischerarme 23, 24 welche die Wischerkontakte 25,26 tragen, an der '.Viderstandsschiene 17 bzw. dem Kollektorring 27 entlang gleiten. Eine vollständige Drehung des Wischerarmes wird durch ein Teil 31 des Aufsatzes 19 verhindert, das an der Steile, an der die Drehung beendet v/erden soll, gegen einen Vorsprung 32 des Gehäuses 28.stößt,

Der 3aiünnelri:i£'₃ der an eine äußere Elslrcrode 29 angeschlossen ist ρ kann, i:.lls das erTifünscht ist-;, durch eine iiiuarstandsschiene ersetzt v;erdan₅ öie der v/idersti-indssehiene 17 ähnlich ist.

wie jiigo 3 seift, kann eine im T/esantlichen älmlj.ohe Anordnung als konzentrisches Doppelpotentiomster Terv?sndet v/erden. In diesem Fall ist die zentrale Spindel 11 mittels Abstand voneinander aufvyeiseaösn KinglLlasamerii 14 an einer zentralen Lagerbuchse 12 verankert? während eine äußere, röhreni-'orrriige Spindel 33 sich

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in einer äußeren Lagerbuchse 34 dreht.

Bei dieser Λ-usführurissforin trägt die röhrenförmige Spindel 33 einen Kunststoff-Aufsatz 35, an dem wischerarme 36, 37 befestigt sind, die Wischerkontakte 3b bzw. 39 tragen. In einem Trägerring 40, der aus isolierendem k terial besteht und der an einem flansch •41 der Lagerbuchse 34 angebracht ist, ist oine f/iderstaridcschiene 42 gelagert, die, wenn die Spindel 33 redreht wird, von dem T/ischerkontekt 38 überstrichen wird, während der ,ischerkontakt 39 einen Sammelring 43 überstreicht, der an dem benachbarten Teil der inneren .uagerbuchse 12 angebracht ist.

Der Aufbau ist im übrigen im wesentlichen der gleiche wie der Aufbau des in iig. 1 und 2 dargestellten Jotentiometers. Sowohl bei der .ausiührurigsform gemäß Fir. 3 als auch oei der Ausiührungsform gemäß Fig. 1 und 2 kann ein Vorsprung 44 vorgesehen sein, um einen einrad'en An- Aus-Kippschalter zu betätigen.

Um andererseits eine relative Drehung zwischen der Sfindel 11 und der röhrenförmigen Spindel 33 bei der Ausführungsr'orm pemäß Fig. 3 zu ermöglichen, ist es möglich, zwei der Run'Jkls.':.irern 14, die die röhrenförmige Spii.del 33 an der inneren Spindel 11 verankern, wegzulassen; in diesem Folie ist eine der beiden Spindeln 11 , 33 "it cir.er rinrförmifen :mt rechtwinkelig zu der Achse 30 versehen, vobei die andere der beiden Spindeln mit einer Vielzahl von passenden Ausnehmung η versehen ist v.r-C liurellager aufnimmt. -Die Kugellager sir.d teilweise in J',r ;.ut und teilweise in der. Cf fnur.;-^:r; angeordnet uad si; d vor e.eheri, das.' sie. die "bei.-5en Spindeln frei relativ zu-einander drehen können. Vorzugs-

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weise ist die Nut in der inneren Spindel 11 und sind die .ausnehmungen in der röhrenförmigen Spindel 33 vorgesehen. Für die Herstellung ist es vorteilhaft, wenn die Ausnehmungen durch die ganze Wandung der ringförmigen Spindel 33 sich erstrecken. £3 werden dann bei der Herstellung die liut und die Ausnehmungen der Spindeln 11 bzw. 33 ausgerichtet, so-dann werden die Kugellager in ixe Ausnehmungen der Spindel 33 gelest und mittels der äußeren Lagerbuchse 34 in Stellung gehalten.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   ./Potentiometer, gekennzeichnet durch eine ,',iderst^ndsschiene (17) und eine Kollelctorschiene (27), einen ersten, mit der Widerstandsschiene verbundenen 7/ischerkontakt (25)» einen zweiten, mit der Kollektorschiene verbundenen /Vischerkontskt (26), wobei die beiden './iseherkontakte elektrisch miteinander verbunden sind, Mittel, um die .viseherkoniakte an den entsprechenden Scnienen zu verschieben; Mittel, um den einen Wischerkontakt (25) gegen die Viderstandsschiene zu drücken, Mittel, um den anderen 'äische/'kontakt (26) «regen die Kollektorschiene in einer Richtung zu drücken, die der Richtung entgegengesetzt ist, in welcher der erstgenannte 7/ischerkontakt gegen die V/iderstc-ndsschiene gedrückt ist.

   2. Potentiometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Schienen (17»-27) von einem Ring und einem Segment eines Ringes ausgewählt ist und die beiden Schienen konzentrisch angeordnet sind.

   3. Potentiometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wisöherkontakte (25, 26) jeweils an einem einzelnen abgewinkelten Wischerarm (23, 24) angebracht sind, der an einer Spindel (11) angebracht ist, die zentral zu den Schienen (17, 27) angeordnet ist,

   • 4.. Potentiometer nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Wischerarm (25. 26) an der Spindel (11) drehbar ange-

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   bracht ist.

   5. Potentiometer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ,rekennzeichnet, daß der Wischerarm (25, 26) i'reigleitend an Spindel (11) angebracht ist.

   6. Potentiometer nach einem der vorherrenenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dai? die Kollektorschiene (27) aus Lie tall besteht.

   7« Potentiometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektorschiene (27) ein elektrisches Widerstandsißiterial umfaßt.

   8. Potentiometer naci einem der vorhergehender; Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiseherkontskte (25, 26) an Wischerarmen (23, 24) angebracht sind.

   9. Potentiometer nac:; Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet ,dnü die V>ischerkontakte (25, 26) εη besonderen ..isenerarmen (23, 24) bel'eäbigt sind und die "..ischerarme an einem ir.it* i=· in den Schienen (17, 27) trgeordneten Spindel (11) angebracht sind.

   10. foter.tioineter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichr.ettda.? die ischerarme (23, 24) drehbar sr. der Spindel (11) angebracht sind.

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   11. lotentiometer riac, einem der vorhergehenden Ansprache, dadurch ,gekennzeichnet, dai die ..ischerarme f rei<^rleitbar an der Spindel (11) angebracht sind.

   12. Potentiometer, das als Doppel-Drehpotentiometer ausrebiidet ist, gekennzeichnet durch eine erwte iid erstand sscMeno (17) und eine erste Koliektorschiene (27), ei-.e opi.· del (11), die zentral zu diecen Scrieien anz-eordnet ict, eii-en ersten ,Visc'^erkonlakt (25), der >oit uer oder ui> die opindel drehbar ist und wütirend der Drehung die erste v.'iderstandssehiene traversiert, einer, zweiten ViIoCr₁ erkor- t.tkt (26), 3er r:.it -er oder um jie upindel dj'ePibar iot rir-tnriei di.'iife+.fetii-ie* jr.i v.änre'd der Lrehu.'.;; jie er.jtt- K-., la.ekhorscräene traversiert, ',vobei die . beide:: .,isc^erkontaKte r."it- -incinaer elektrisch verb^rjJexi sind, e^ne ζ.-.·(-. 1 *:.e iderctanas-■3c:.iene (42j um eine zv.^ite Kollektor achier.e (45), -λ ο ι--ei ■I beiden ,i^erstyndosc^ienen u:.d die beider- KoLl^sJiorsehiener. konaentri^cr. angeordnet, sind; eine ro'.reniörni^e Spi'.del (3-J, weiche die erste Spindel umgibt, eine kille in iez- eine:. Spindel ur-j eine 7ieiza'-'.l vor. ^--^.'3neh ι ur._: en in der anderen Jcindel, in jeder .·ια3η6η:αη.·- Κ^?-·: lieber, ο ie teil'weise in j.'en ^usnehmünp-en und teilweise in -;er Rille anreordnet sind, so dai die Leiier. opir.-ieln i'rei gegeneinander drehbar sind, einer, dritten '_;ischerkontakt (3δ), der rr;it der oder um die rchreniörrr.i.-re Spindel drehbar ist und während der Drehung an der zweiten .Viaerstandsscr.iene- rleitet, einen yierten V.ischerkontakt (39), der mit der oder um die rcnr.enfcri-.ige Spinael drehbar ist und wänrf-r.d der Drehung die zwei-

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   te Kollektorsc-iiene überquert, wobei der dritte und der vierte Kiocherkontakt miteinander elektrisch verbund ei; sind; Mittel, um cUri ersten und dritten Wisc:erkontakt gegen die erste bzw. zweite iiderstandssebiene zu drücken, und Mittel, um den zweiten und vierten Wischerkontakt gegen die erste bzw. die zweite Kollektorschiene in einer Richtung zu drükken, die der dichtung entgegengesetzt ist, in welcher der erste un-ΐ der dritte V/ischerkon .akt gegen die erste und zwei-•te Widerstandsschiene gedrückt werden.

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