DE2304199B2

DE2304199B2 - Verfahren zum Einbau der Einstellspindel eines Trimmpotentiometers

Info

Publication number: DE2304199B2
Application number: DE2304199A
Authority: DE
Inventors: Robert Dewey West Covina Calif. Hill Jun. (V.St.A.)
Original assignee: Spectrol Electronics Corp City Of Industry Calif (vsta)
Current assignee: Spectrol Electronics Corp City Of Industry Calif (vsta)
Priority date: 1972-01-28
Filing date: 1973-01-29
Publication date: 1975-04-10
Also published as: DE2304199C3; IT968889B; FR2169146A1; FR2169146B1; US3739468A; DE2304199A1; GB1406855A

Description

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (S3) zum Zusammenbau des Potentiometers in eine Gehäusehalterung (40) eingesetzt wird, an der die durch die offe

ne Seite des Gehäuses eingebrachte Halterung (50) geführt wird.

Stirnwand gelagert wird und das andere Ende der Einstellspindel, an der ein außerhalb des Gehäuses angeordneter Kopf mit kreisförmigem Querschnitt als Betätigungselement sowie mindestens eine ringförmige Rippe vorgesehen sind, mittels Ultraschall in die die Einführungsbohrung aufweisende Stirnwand des Gehäuses in dichter Verbindung eingeschmolzen und in der gewünschten Lage im Gehäuse mit ihrer Achse parallel zur Ebene des Trägers der Widerstandsschicht

Verfahren ist aus der UB-PS 12 36 269

^Smpotentiometer müssen den exakten Betriebsanforderunger eines Präzisionserzeugnisses genügen und gleichzeitig aus Kostengründen einen einfachen mechanischen Aufbau haben. Eine Schwierigkeit bei der Fertigung bekannter Trimmpotentiometer besteht in der Herstellung einer leichtgängigen, billigen und zugleich exakten Lagerung für die anstellspindel. Das Fehlen einer derartigen exakten Lagerung kann zu einer schlechten Einstellbarkeit und zu einer erhöhten elektrischen Geräuschbildung des Potentiometers füh

Die Erfindung gehi aus von einem Verfahren zum Einbau der Einstellspindel eines Trimmpotentiomeiers, bei dem die metallische Einstellspindel in einem zunächst an einer sich zur Achse der Einstellspindel parallel erstreckenden Seitenfläche offenen quaderförmigen. aus thermoplastischem Material bestehenden Gehäuse angeordnet wird, indem sie durch eine Einfühningsöohrung in einer Stirnwand des Gehäuses mit dem den kleinsten Durchmesser aufweisenden Ende voran in dieses eingeführt wird und dieses Ende in der der Innenseite der Einführbohrung gegenüberliegenden Es sind eine Reihe unterschiedlicher Lager von aufwendigen und teuren Kugellagern bis zu einer Vielzahl weniger kostspieliger, häufig jedoch auch weniger zufriedenstellend arbeitender, ineinandergreifender Bautet bekannt (GB-PS 12 36 269 und US-PS 32 14 720). um die anstellspindel einerseits an ihrem vorderen Ende im Bereich des Einstellspindelkopfes und andererseits an ihrem hinteren, im Durchmesser kleineren möglicherweise zugespitzten Ende abzustufen.

Es soii daher ein einfaches und billiges Vcrfahrer. zum Einbau der Einstelispindel eines Regelwide, stan des insbesondere eines Trimmpotentiometers geschaffen'werden, durch das genau ausgerichtete, leichtgängige hintere und vordere Lager für die Einstelispindel hergestellt werden, ohne daß irgendwelche Bauteile, die in das Gehäuse f ingeb ut werden müssen, verwendet werden.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß eriindungsgemäß die Einstelispindel. deren dem Kopf gegenüberliegendes F.nde kegelförmig ausgebildet lsi, nach ihrer Einführung in das einseitig offene Gehäuse zwischen der der zunächst offenen Seite des Gehäuses zugewandten Seitenwand des Gehäuses und eir-er in das Gehäuse durch dessen offene Seite eingebrachten Halterung geführt wird, und daß die Ultraschallschwingungen in den Kopf der Einstelispindel eingeleitet werden und diese gleichzeitig von einer axial wirkenden Kraft sowohl mit dem kegelförmigen Ende als auch mit den Rippen in die jeweiligen einander gegenüberliegenden

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Durch das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich ein Trimmpotentiomeier wegen der einfachen Ausbildung der Lager mit geringem Kostenaufwand herstellen. Außerdem _wi_rrf die Einstelispindel in genauer Ausrichtung im Gehäuse abgestützt, wobei vor allem das hintere Lager spannungs- und schlagfrei ist und sich sehr leicht und glatt dreht, wodurch eine äußerst hohe Einstellgenauigkeit erreicht wird und Totgang- und elektrische Geräuscherscheinungen unterbunden werden, die häufig infolge von Taurnelbewegungen der Einstellspinde! bei anderen Lagerungsarten auftreten. Insgesamt wird somit die Herstellung eines billigen Regelwiderstandes ermöglicht, der bezüglich seines Betnebsverhaltens Präzisionsanforderungen genügt.

Die Einstellspindel wird nach ihrer Einführung in das Gehäuse in besonders bevorzugter Weise zwischen twei sich gegenüberliegenden, konkaven, parallel zur Achse der Einstellspindel und sich annähernd über deren ganze Länge erstreckenden Nuten geführt, von deneo die erste in der Gehäuse-Seitenwand und die zweiie an der Halterung angeordnet ist, wodurch eine besonders exakte und zugleich einfache Ausrichtung der Einstellspindel während der Ausbildung der Lager erreicht und Fehleinstellungen mit Sicherheit unterbunden werden.

Zur weiteren Vereinfachung empfiehlt es sich, daß das Gehäuse zum Zusammenbau des Potentiometers in eine Gehäusehalterung eingesetzt wird, an der die durch die offene Seite des Gehä--'.er. eingebrachte Haiterung geführt wird.

Die Erfindung wird nunmehr un Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 einen Vingsichniu eines erfindungsgemäß ao hergestellten Regel · derstandes nach dem Zusammenbau.

F ι g. 2 einen Schnitt des Regelwiderstandes, um den Einbau der Einstellspindel in das Gehäuse zu verdeutlichen, as

F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 der F i g. 2,

F i g. 4 einen Schnitt zur Darstellung der Befestigung des Trägers am Gehäuse.

F i g. t zeigt ein Trirnmpotentiometer 10 mit einem fünfseitigen, hohlen Gehäuse 11, einer Einstellspindel 12, einem Träger 13 für die Widerstandsschicht und einem Schleif element 14 im zusammengebauten ZustandDer Träger 13 bildet einen Verschluß für die offene Gehäuseseite, und über die Außenfläche des Trägers wird eine Gießmasse 15 aufgebracht, nach deren Verfestigung der Träger 13 mit dem Gehäuse abgedichtet ist. Die Einstellspindel 12 ist an ihrem vorderen und hinteren Ende drehbar im Gehäuse gelagert, so <teß das Schleifelement 14 bei Drehung der Hinstellipindel 12 die Widerstands- und KoIIektnrelemente überwandert die auf der Innenfläche des Trägers 13 lufgebracht sind Anschlüsse 16, 17 und 18 ragen vom Trimmpotentiometer nach außen und sind mit den Enden des Widerstandselcrnents und ^επι Schieiieiemeru elektrisch verbunden.

Ji e eine Stirnwand 20 des Gehäuses bildet eine Vorderhand, die von der anderen hinteren Stirnwand 21 durch eine obere Seitenwand 22 auf Abstand gehalten ist Die vordere Stirnwand 20 ist von einer zylindrischen Einführbonrung 23 durchsetzt. Das Gehäuse Ii ist aus einem thermoplastischen Material hergestellt, wobei in das Gehäuse 11 vorzugsweise eine in Längsrichtung verlaufende, konkave Nut 36 eingegossen isi, die dem i.'ehäuseinneren zugewandt ist und die genaue Ausrichtung der Einstellspindel 12 in dem Gehäuse 11 während des Zusammenbaus unterstützt.

Die Einstellspindel 12 besteht aus Metall und ist mit e^;nem Kopf 30, einem Gewindeschaft 31 und einer am hinteren Ende ausgebildeten konischen Spitze 32 versehen. Am kopfseitigen Ende der Einstellspinde! 12 ist ein im Querschnitt kreisförmiger Abschnitt etwa in Form einer oder mehrerer ringförmiger Rippen 33 ausgebildet, deren Außendurchmesser vorzugsweise größer als der Innendurchmesser der zylindrischen Einführungsbohrung 23 in der vorderen Stirnwand 20 des Gehäuses U ist

Die Einste'ispindel 12 wird zunächst mit der Spitze 32 nach vorn über die Einführungsbohrung 23 in der vorderen Gehäusestirnwand 20 eingesetzt, bis die Rippen 33 auf die vordere Stirnwand 20 oder die konische Spitze 32 auf die Innenfläche 24 der hinteren Stirnwand 21 auftreffen, wodurch ein weiteres Einschieben von Hand verhindert wird. Die teilweise zusammengebaute Gehäuse- und Einstellspindelanordnung wird dann in eine Gehäusehalterung 40 eingesetzt, die das Gehäuse sicher umgreift Die Gehäusehalterung 40 ist mit Stirnwänden 41 und 42 yersehen, die eine Kammer 43 bilden, die das Gehäuse 11 gegen eine Bewegung in beiden Richtungen sichert Die Gehäusehalterung 40 enthält ferner zwei Paßstifte 44 und 45, die eine zweite Halterung 50 in genau ausgerichteter Lage bezüglich der Gehäusehalterung 40 festlegen. Die zweite Halterung 50 besitzt zwei Führungslöcher 51 und 52, durch die sich die Stifte 44 und 45 der Gehäusehalterung 40 erstrecken, wenn die zweite Halterung 50 über das offene Ende des Gehäuses 11 eingesetzt wird.

Nachdem der aus der Einstellspindel 12 und dem Gehäuse 11 bestehende Teilzusammenbau in der Gehäusehalterung 40 befestigt worden ist wird die zweite Halterung 50 in das ( ene Gehäuseende eingesetzt und mittels der Stifte 44, 45 in genau fluchtender Lage zu der Gehäusehalterung 40 ausgerichtet Die Halterung 50 enthä!» eine konkave Nut 53, die auf dem obe ren Abschnitt des Gewindeschaftes 31 der Einstellspindel 12 aufliegt und die Einstellspindel 12 i Anlage an den Boden der konkaven Nut 36 des Gehäuses 11 diückt. Nachdem die Halterung 50 mit der Gehäusehalterung 40 verbunden ist, w>rd die Einstellspindel 12 zwi sehen der Nut 53 in der Halterung 50 und der Nut 36 des Gehäuses 11 derart eingeschlossen, daß sie sich in äußerst genauer Ausrichtung zu dem Gehäuse ti befin det.

Dann wird ein Ultrasch^ü-Vibrationswerkzeug 60 an den Kopf 30 der Einsteilspindel 12 angelegt und zwischen dem Werkzeug M) und der Gehäusehalterung 40 eine Axialkraft aufgebracht, so daß die Einstellspindel 12 weiter in das Gehäuse 11 gedrückt wird. Infolge der Ultraschallschwingungen der Einstellspinde! 12 erweicht das thermoplastische Material der Stirnwand 21 des Gehäuses 11 und fließt um den Bereich der konischen Spitze 32 der EinsteHspindel. Gleichzeitig wird durch die Ultraschaüschwingurcgen der Rippen 33 das thermoplastische Material der Stirnwand 20 des Gehäuses 11 erweicht und fließt um die ringförmigen Rippen 33 des Einstellspindelkopfes 30. Wenn das Werkzeug 60 entfernt wird, erhärtet das thermoplastische Muierial der Stirnwände 20,21 des Gehäuses 11, und es entstehen ein vorderes und hinteres Lager für die Einstellspindel i2. Da die Einstellspindel 12 durch die Gehäusehalterung 40 und die Spindelhalterung 50 bezüglich des Gehäuses 11 genau festgelegt ist wird eine genaue Ausrichtung der EinstellsDindei 12 im Gehäuse 11 «--halten, ohne daß es erfordeilich ist, zur Bildung der Lager von Hand zusammengesetzte Bauteile zu verwerfen.

Anschließend wi.-d die Halterung 50 vom Gehäuse 11 entfernt und das Schlei'"Zement 14 in das Gehäuse eingesetzt Dann wird der Träger 13 über das offene Ende des Gehäuses eingebaut, sp daß er auf Gehäuseschultern 61 und 62 aufliegt. Durch den Träger 13 wird die offene Seite des Gehäuses 11 im wesentlichen verschlossen. Dann wird ein zweites UItraschallwe^rkzeug 65 mit Seitenwandabschnitten des Gehäuses 11 in Eingriff gebracht, so daß ein Teil der Seitenwand verformt und in Eingriff mit der Außenfläche 66 des Trägers gebracht wird, wie dies in F i g. 4 gezeigt ist. Dieser Ar-

beitsschritt wird an mehreren Stellen 68 durchgeführt, um den Träger 13 provisorisch am Gehäuse 11 zu befestigen.

Nach der Befestigung des Trägers 13 wird das Gehäuse 11 von der Gehäuseiialterung 40 entfernt und

eine Schicht einer Gießmasse 15, beispielsweise Epoxyharz, über die Außenfläche 66 des Trägers 13 aufgebracht und ausgehärtet, so daß sie sich verfestigt und eine sichere Abdichtung zwischen dem Träger 13 und dem Gehäuse 11 bildet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Einbau der Einstelispindel eines Trimmpotentiometers, bei dem die metallische Ein- «tellspindel in einem zunächst an einer sich zur Achse der Einstelispindel parallel erstreckenden Seitenfläche offenen, quaderförmigen, aus thermoplastischem Material bestehenden Gehäuse angeordnet wird, indem sie durch eine Einführungsbohrung in einer Stirnwand des Gehäuses mit dem den kleinsten Durchmesser aufweisenden Ende voran in dieses eingeführt wird und dieses Ende in der der Innenseite der Einführbohrung gegenüberliegenden Stirnwand gelagert wird und das andere Ende der Einstelispindel, an der ein außerhalb des Gehäuses angeordneter Kopf mit kreisfömigem Querschnitt als Betätigungselement sowie mindestens eine ringförmige Rippe vorgesehen sind, mittels Ultraschall in die die Einführungsbohrung auf- ao weisend*. Stirnwand des Gehäuses in ι. er Verbindung eingeschmolzen und in der gewünschten Lage im Gehäuse mit ihrer Achse parallel zur Ebene des Trägers der Widerstandsschicht gelagert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die as Einstelispindel (12), deren dem Kopf (30) gegenüberliegendes Ende (32) kegelförmig ausgebildet ist, nach ihrer Einführung in das einseitig offene Gehäuse (11) zwischen der der zunächst offenen Seite des Cehäuses (11) zugewandten Seitenwand (22) des Gehäuses und einer in das Gehäuse _vll) durch dessen offene Seite eingebrachten Halterung (50) geführt wird, und daß d>e Ultraschallschwingungen in den Kopf (30) der !anstellspindel (12) eingeleitet werden und diese gleichzeitig von einer axial wirkenden Kraft sowohl mit dem kegelförmigen Ende (32) als auch mit den Rippen (33) in die jeweiligen einander gegenüberliegenden Stirnwände (20, 21) des Gehäuses (11) eingelagert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelispindel (12) nach ihrer Einführung in dar Gehäuse (11) /wischen zwei bich gegenüberliegenden kcinkaven. parallel zur Achse der Einstelispindel und sich annähernd über deren ganze Länge erstreckenden Nuten (36,53) geführt wird, von denen die erste in der Gehäuse-Seitenwand (22) und die zweite an der Halterung (50) angeordnet ist.