DE2203431A1 - Potentiometer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Potentiometer mit einem Widerstand und zwei mit jeweils einem Ende des Widerstands verbundenen Endanschlüssen, sowie einem Schleiferanschluß, der mit einem auf dem Widerstand verschiebbaren Schleifkontakt verbunden ist, wobei der Widerstand durch Kurzschließen eines Teils davon auf einen vorgegebenen Wert eingestellt ist bzw. der Bewegungsbereich des Schleifkontakts zum Durchlaufen des gesamten Widerstandes auf einen bestimmten Wert begrenzt ist.

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Potentiometer werden in der Regel in großen Stückzahlen gefertigt und kommen deshalb nur mit festen Werten auf den Markt. Für die verschiedensten Anwendungsfälle werden hingegen Potentiometer benötigt, deren Werte von denen der serienmäßig hergestellten Potentiometer abweichen. Sonderwünsche treten beispielsweise bezüglich des zwischen den Endanschlüssen des Potentiometers liegenden Wertes des Gesamtwiderstandes auf. Häufig entspricht aijch die Länge der Bewegungsbahn bzw. die Anzahl der Umdrehungen, die der Schleifkontakt . braucht , um den Gesamtwiderstand zu durchlaufen, nicht den erforderlichen Werten. Beispielsweise werden für bestimmte Anwendungszwecke Mehrwendelpotentiometer benötigt, deren zwischen den Endanschlüssen liegender Gesamtwiderstand in einer vorgegebenen Anzahl von Umdrehungen des Schleifkontakts vollständig durchlaufen wird. Da eine Umstellung der Produktion für kleinere herzustellende Stückzahlen nicht lohnend ist, versucht man, die üblicherweise hergestellten Potentiometer nachträglich abzuändern, um ihnen die erforderlichen Werte zu geben. So ist es beispielsweise bekannt, zwischen einem Endanschluß des Potentiometers und einem zwischen den Endanschlüssen liegenden Punkt des Widerstands eine KurzSchlußverbindung vorzusehen, die mit den beiden Anschlußpunkten verschweißt wird. Mit einer derartigen Kurzschlußverbindung kann sowohl der Gesamtwiderstand verkleinert werden, als auch die Länge der Bewegungsbahn des Schleifkörpers verkürzt werden. Das nachträgliche Abändern der Werte von handelsüblichen Potentiometern führt zwar bei geringen Stückzahlen zu einer Kostensenkung gegenüber einer Sonderfertigung, jedoch liegt der Preis dieser Potentiometer dennoch weit über dem Preis der serienmäßig hergestellten. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß eine KurzSchlußverbindung zwischen einem Endanschluß und einem Punkt des Widerstands durch

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eine Schweißverbindung nur "bei drahfbewickelten Potentiometern durchführbar ist. Beispielsweise bei Schichtpotentiometern ist eine derartige Anpassung auf praktisch realisierbare Weise nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Potentiometer der eingangs genannten Art anzugeben, das auf einfache Weise an gewünschte, von den handelsüblichen Werten abweichende Werte ein-.gestellt ist. Außerdem soll diese Art der Einstellung nicht nur auf drahtbewickelte Potentiometer beschränkt sein.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Schleifkontakt derart ausgebildet ist, daß er einen einstellbaren Teil des Widerstands kurzschließt.

Das Kurzschließen eines bestimmten Teils des Widerstands durch den Schleifkontakt kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Beispielsweise lassen sich den Spezialerfordernissen angepaßte Schleifkontakte verwenden, die den gewünschten Teil des Widerstands von sich aus kurzschließen, indem sie auf relativ breiter Fläche auf dem Widerstand aufliegen. Es sind aber auch einstellbare Schleifkontakte denkbar, die beispielsweise mit zwei Kontaktfingern auf dem Widerstand aufliegen, wobei der Abstand der Kontaktfinger voneinander einstellbar ist. Hiermit gelingt es auf einfache und billige Weise, den Gesamtwiderstand des Potentiometers bzw. den Bewegungsbereich des Schleifkontakts nachträglich an die vorliegenden Er-

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fordernissen anzupassen, ohne daß eine wesentliche Mehrarbeit damit verbunden ist. Außerdem kann diese Anpassung bei beliebig ausgebildeten Potentiometern, beispielsweise auch solchen mit einer Widerstandsschicht, ohne weiteres durchgeführt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsforni, bei der das Potentiometer als Mehrwendel-Potentiometer ausgebildet ist, dessen Widerstand in Form einer Spirale um eine eine Schleiffeder tragende Welle angeordnet ist, wobei die Schleiffeder durch Drehen der Welle auf dieser axial verschiebbar ist, ist vorgesehen, daß auf der Welle zwei elektrisch miteinander verbundene, den Schleifkontakt bildende Schleiffedern in vorgegebenem axialen Abstand voneinander angeordnet sind,* Der axiale Abstand der beiden Schleiffedern voneinander bestimmt den Teil des Widerstands, der kurzgeschlossen werden soll. Da die beiden Schleiffedern auf der Welle gemeinsam bewegt werden, bleibt der zwischen diesem liegende Teilwiderstand konstant. Bei der Herstellung eines derartig angepaßten Potentiometers sind keine zusätzlichen Teile oder eine nachträgliche Abänderung des Potentiometers erforderlich. Es wird lediglich eine zweite Schleiffeder, wie sie auch für die handelsüblichen Potentiometer Verwendung findet, auf die Welle aufgesetzt.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des Mehrwendelpotentiometers ist vorgesehen, daß auf der Welle eine Schleifbahn angeordnet ist, die an den Schleiferanschluß des Potentiometers angeschlossen ist und mit der beide Schleiffedern elektrisch verbunden sind. Ein derartiges Potentiometer, bei dem auf der Welle eine Schleifbahn vor-

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gesehen ist, eignet sich ganz "besonders für derartige Spezialanfertigungen, weil keine zusätzliche Xurzschlußverbindung zwischen den beiden Schleiffedern vorgesehen werden muß, da diese durch die Schleifbahn selbständig hergestellt wird.

Eine vorteilhafte Weiterbildung ist darin zu sehen, daß auf der Welle wenigstens zwei elektrisch miteinander verbundene und am Umfang der Welle gegeneinander versetzte Schleifbahnen vorgesehen sind. Die beiden auf der Welle anzuordnenden Schleiffedern lassen sich dadurch gegeneinander versetzt anbringen, was den Vorteil hat, daß die kleinste Einheit, um die der kurzzuschließende Widerstand eingestellt werden kann, entsprechend der Anzahl der Schleifbahnen verkleinert wird.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung im folgenden noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittzeichnung eines erfindungsgemäßen Mehrwendelpotentiometers,

Fig. 2 einen Querschnitt durch das in Fig. 1 dargestellte Kehrwendelpotentiometer entlang der Linie A-B und

Fig. 3 eine symolische Darstellung eines erfindungsgemäßen Potentiometers,

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Das in Fig. 1 dargestellte Potentiometer ist ein Kehrwendelpotentiometer, dessen Widerstand 1 in Form einer Spirale in einem Gehäuse 2 angeordnet ist. Die Enden des Widerstands 1 sind mit Endanschlüssen 3 und 4 verbunden, die aus dem Gehäuse 2 herausragen. Von einer in dem Gehäuse 2 koaxial zu dem Widerstand 1 gelagerten Welle 5 sind. zwei drehfest mit der Welle 5 und auf dieser axial verschiebbar gelagerte Gleitkörper 6 und, 6¹ angeordnet. Diese Gleitkörper 6 und 6¹ tragen je eine Schleiffeder 7 bz\v. 7', <äie am Widerstand 1 anliegen. Weiterhin sind an den Gleitkörpern' 6, 6' Führungsfortsätze 8 bzw. 8' angeordnet, die eine Windung des Widerstands teilweise tungreifen und dazu führen, daß die Schleiffedern bei Drehung der Welle am Widerstand 1 entlangschleifen. Auf der Welle 5 ist eine axial verlaufende Schleifbahn 9 angeordnet, die über einen Fortsatz 10 der Schleiffedern 7 bzw. 7' iait diesen in Verbindung steht. An einer Stirnseite der Welle 5 ist ein Schleifring 11 angeordnet, mit dem eine weitere Schleiffeder 12 in Verbindung steht, die an den Schleiferanschluß 13 des Potentiometers angeschlossen ist, der aus dem Gehäuse 2 herausgeführt ist.

Die in Fig. 2 dargestellte Schnittzeichnung zeigt, wie die Gleitkörper 6 und 6¹ auf der Welle 5 drehfest gelagert sind. Außerdem ist in dieser Figur deutlich die Verbindung des Widerstands 1 mit der Schleifbahn" 9 der Achse über die Schleiffeder 7 ersichtlich.

Die beiden Schleiffedern 7 und 7''sind über ihre Fortsätze 10 und die auf der Welle 5 angeordnete Schleifbahn 9 miteinander kurzgeschlossen. Der zwischen den beiden Schleiffedern 7 und 7' liegende

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Teil des Widerstands 1 ist demnach durch einen Kurzschluß überbrückt. Der zwischen den Endanschlüssen 3 und 4- liegende Gesamtwiderstand des Potentiometers setzt sich aus den außerhalb des überbrückten Teils liegenden Widerständen zusammen, die in Fig. 3 mit E1 und R2 bezeichnet sind. Da sich die beiden Gleitkörper 6, 6¹ auf die darauf angebrachten Schleiffedern 7» 7¹ bei Drehen der Welle 5 gleichförmig miteinander bewegen, bleibt der durch sie kurzgeschlossene Teil des Widerstandes und damit die Summe aus den Widerständen RI und R2 stets konstant. Das dargestellte Potentiometer ist bei Verwendung nur einer Schleiffeder ein handelsübliches zehn-gängiges Potentiometer. In der gezeichneten Anordnung mit zwei auf der Welle 5 angeordneten Schleiffedern 7» 7' wirkt es jedoch nur wie ein sechsgängiges Potentiometer, da den Gleitkörpern nur ein Bewegungsbereich von sechs ,Umdrehungen zur Verfügung steht und die restlichen vier Windungen elektrisch überbrückt sind.

Die Montage eines derartigen Potentiometers gestaltet sich äußerst einfach. Im Gegensatz zur Montage des zehn-gängigen handelsüblichen Potentiometers werden hier lediglich zwei statt nur einem Gleitkörper auf der Welle 5 angeordnet. Der durch die Schleiffedern 7₅ 7' kurzzuschließende Teil des Widerstands 1 wird dadurch bestimmt, daß der erste Gleitkörper 6' die entsprechende Anzahl von Umdrehungen in das Gehäuse 2 unter Führung am Widerstand 1 über die Führungsfortsätze 8 eingeschraubt wird. Erst danach wird der zweite Gleitkörper 6 mit der ersten Windung des Widerstands in Verbindung gebracht und ebenfalls eingeschraubt.

Die Erfindung ist nicht auf das ausgeführte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie ist ganz allgemein auf sämtliche Arten von Potentio-

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meiern anwendbar. Auch müssen die beiden Schleiffedern nicht notwendigerweise voneinander getrennt sein, sondern können beispielsweise mit verschiedener Breite ausgeführt sein, die sich nach der Größe des kurzzuschließenden Teilwiderstandes benißt. Insbesondere bei Trimm-Potentiometern, bei denen eine ringförmige Viderstandssehicht vorgesehen ist, auf der eine um den Mittelpunkt drehbare Schleiffeder ruht, ist es auch denkbar, zviei derartige Schleiffedern auf der gemeinsamen Welle vorzusehen und deren Winkeiabstand einstellbar zu machen. Damit in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eines Mehrwendelpotentiometers nicht nur Viderstandsv/erte kurzgeschlossen werden können, die dem ein-· oder vielfachen einer Umdrehung des Schleifkörpers entsprechen, ist es auch denkbar, mehrere Schleifbahnen am Umfang der Welle vorzusehen auf denen die Schleiffedern gegeneinander verdreht aufsetzbar sind. Es ist auch, daran gedacht, die Gleitkörper mit einer in der Welle geführten Kihrungsnase zu versehen und die auf den Gleitkörpern anzuordnenden Schleiffedern entweder mit unterschiedlicher Länge auszuführen, so daß sie an gegeneinander am Umfang versetzten Punkten des Widerstands anliegen oder auch am Umfang einstellbar anzuordnen, wodurch praktisch beliebige Widerstandsintervalle kürsschließbar sind.

ι- Patentansprüche -

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Potentiometer mit einem Widerstand und zwei mit j einem Ende des Widerstands verbundenen Endanschlussen, sowie einem SchleiferanschluB, der mit einem auf dem Widerstand verschiebbaren Schleifkontakt versehen ist, wobei der Widerstand durch Kurzschließen eines Teils davon auf einen vorgegebenen Wert eingestellt ist bzw. der Bewegungsbereich des Schleifkörpers zum Durchlaufen des gesamten Widerstandes auf einen bestimmten Wert begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet , daß der Schleifkontakt (7, 7',9) derart ausgebildet ist, daß er einen einstellbaren Teil des Widerstands (1) kurzschließt»

   Potentiometer nach Anspruch 1, das als Kehrwendelpotentiometer ausgebildet ist, dessen Widerstand in Form einer Spirale um eine eine Schleiffeder tragende Welle angeordnet ist, wobei die Schleiffeder durch Drehen der Welle auf dieser axial verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle (5) zwei elektrisch miteinander verbundene, den Schleifkontakt bildende Schleiffedern, in vorgegebenem axialen Abstand voneinander angeordnet sind*

   3. Potentiometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß auf der Welle (5) eine Schleifbahn (9)"

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   angeordnet ist, die an den Schleiferanschluß (15) des Potentiometers angeschlossen ist und mit der beide Schleiffedern (7, 7¹) elektrisch verbunden sind.

   4. Potentiometer nach Anspruch 3> dadurch g e k e η η zeichnet , daß auf der Welle (5) wenigstens zwei elektrisch miteinander verbundene und am Umfang der Welle gegeneinander versetzte Schleifbahnen vorgesehen sind.

   η η α