DE2508530C3 - Schleifer für Potentiometer oder Schleiferbahnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schleifer für Potentiometer oder Schleiferbahnen mit einer an einem relativ zu diesen verstellbaren Schleiferträger befestigten vorgespannten Blattfeder, deren freies Ende im Inneren einer Drahtwendel anliegt, die mit der jeweiligen Leiterbahn elektrisch kontaktiert.

Schleifer mit einer Drahtwendel haben den Vorteil, daß sie reibungs- und verschleißarm über den Potentiometerwiderstand od. dgl. bewegt werden können, einen sicheren Kontakt gewährleisten und sich an die Querschnittskontur des Potentiometerwiderstandes anzupassen vermögen.

Es ist ein Potentiometerabgriff mit einer Drahtwendel bekannt, die von einem U-förmigen Führungsglied umgriffen und von diesem über den Potentiometerwiderstand geführt wird. Bei diesem bekannten Potentiometerabgriff tritt infolge unvermeidlicher Toleranzen der Drahtwendel und des Fiihrungsgliedes eine unerwünschte Hysterese auf, d. h. der einer bestimmten Stellung des Führungsgliedes zugeordnete Anlagepunkt der Drahtwendel an dem Potentiometerwiderstand hängt von der Bewegungsrichtung des Schleifers ab (DE PS 1 34 748).

£s sind weiterhin Potentiometerabgriffe bekannt, bei welchen ein Steg in eine Drahtwendel eingreift und diese führt (GB-PS 10 06 633). Bei einem bekannten Potentiometerabgriff dieser Art isi ein geschlitzter Ring vorgesehen, der mit den Enden beiderseits des Schlitzes auseinanderfedern kann. Der Steg weist gegenüberliegende Kerben auf, in welche der Ring federnd einrastet, so daß er durch seine Eigenfederung auf dem Steg gehalten wird. Bei anderen Ausführungsformen ist statt

ίο eines Ringes eine Drahtwendel mit eineinhalb oder zwei Windungen vorgesehen, deren Enden einander im wesentlichen diametral gegenüberliegen und bei radialem Auseinanderfedern wiederum in gegenüberliegende Paare von Kerben einrasten. Bei diesen bekannten Potentiometerabgriffen werden die Führung der Drahtwendel auf dem Steg und der Kontakt zwischen Steg und Drahtwendel durch die radiale Eigenfederung der Drahtwendel gewährleistet. Aus diesem Grund muß die Drahtwendel relativ steif sein, um die erforderliche Rastkraft zwischen Drahtwendel und Steg zu gewährleisten. Es muß außerdem der Innendurchmesser der Drahtwendel mit engen Toleranzen an die Breite des Steges angepaßt werden. Wenn nämlich die Eigenfederung der Drahtwendel zu weich gewählt wird, läßt sich die erforderliche Rastkraft und ein sauberer Kontakt zwischen Drahtwendel und Steg nicht gewährleisten. Wenn aber diese Eigenfederung durch Wahl eines großen Drahtdurchmessers steif gemacht wird, dann hängt die Rastkraft sehr stark von der Deformation, d. h.

dem Grad des Auseinanderfederns der Drahtwendel im montierten Zustand ab und damit von der genauen Anpassung der Stegbreite und des Innendurchmessers der Drahtwendel. Auch ist die Montage des Potentiometerabgriffes unter diesen Umständen schwierig.

Es ist weiterhin ein Schleifer für Potentiometer bekannt, bei dem die Wendel an einem Steg oder Bolzen geführt ist, der lose in die Wendel eingreift. Dabei ist die Drahtwendel an ihren Enden an dem Steg oder Bolzen festgeklemmt, während die inneren Teile der Drahtwendel den Steg oder Bolzen mit Abstand umgeben. Durch federnde seitliche Verlagerung der einzelnen Windungen der Drahtwendel kann sich die Drahtwendel an die Kontur eines gekreuzt zu der Drahtwendel liegenden zylindrischen Potentiometerwiderstandes anpassen (US-PS 24 76 799). Bei einer solchen Anordnung ist jedoch die Lage der Drahtwendel zu dem Schleiferträger infolge der Federung der Drahtwendel nicht eindeutig bestimmt. Insbesondere verändert sich die Lage der Drahtwendel zu dem Schleiferträger in Abhängigkeit von der Richtung der Stellbewegung. Es tritt also »Hysterese« auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Potentiometerabgriff der eingangs definierten Art so auszubilden, daß eine hysteresefreie Führung der Drahtwendel und ein definierter Kontakt zwischen Steg und Drahtwendel gewährleistet sind, ohne daß besonders enge Toleranzen erforderlich wären.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß am freien Ende der Blattfeder ein flacher Steg angeformt hl, der sich in das Innere der Drahtwendel parallel zu deren Längsachse erstreckt und dessen Breite kleiner als der Innendurchmesser der Drahtwendel ist und im mittleren Bereich des Steges kleiner als an dessen Enden ist.

Im Gegensatz zu der vorbekannten Anordnung nach der erwähnten GB-PS 10 06 633 wird nach der Erfindung die Drahtwendel nicht durch federnde Einrastung mit dem Steg verbunden. Der Steg greift nur

lose in die Drahtwendel ein, wobei der Innendurchmesser der Drahtwendel deutlich größer als die Breite des Sieges ist. Dadurch brauchen bei Steg und Drahtwendel keinerlei enge Toleranzen berücksichtigt zu werden. Auch die Eigenelastizität der Drahtwendel ist unkritisch. Die Montage wird dabei wesentlich vereinfacht, da die Drahtwendel bequem mit Spiel auf Jen Steg aufgeschoben werden kann. Die hysteresefreie Führung und der Kontakt zwischen Drahtwendel und Steg werden durch die infolge der Vorspannung der Blattfeder auf den Steg wirkende Kontaktkraft gewährleistet, mit welcher auch der Potentiometerabgriff od. dgl. an den Potentiometerwiderstand oder die Schleiferbahn angedrückt wird. Mit dieser Kontaktkraft wird nämlich der Steg in den an dem Leiter anliegenden »unteren« Bogen der Drahtwendel gedrückt und liegt mit seinen Kanten auf beiden Seiten an diesem an. Die Drahtwendel nimmt dabei hysteresefrei, d. h. unabhängig von der Bewegungsrichtung des Potentiometerabgriffs od. dgl., eine definierte Lage zu dem Steg ein. Der Kontakt zwi. ehen Steg und Drahtwendel wird durch die auf den Steg wirkende Kontaktkraft bestimmt, die über Steg und Drahtwendel auf die jeweilige Leiterbahn übertragen wird. Diese Kontaktkraft kann ohne weiteres durch eine weiche aber entsprechend vorgespannte Feder erzeugt werden, so daß geringfügige Bewegungen des Steges die Kontaktkraft niclii merklich beeinflussen.

Dadurch, daß die Breite des Steges .11 dessen mittlerem Bereich kleiner als an den Enden ist. kann eine Anpassung an die Kontur des Potentiometerwiderstandes oder der Schleiferbahn erfolgen, ohne daß dies wie bei der Anordnung nach LIS-PS 24 76 799 zu einer unzulässigen »Hysterese« führt.

Die Blattfeder kann U-förmig ausgebildet sein und ihr Mittelteil kann den Steg bilden. Dabei kann sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Steg und die darauf angeordnete Drahtwendel quer zu einer Widerstands- und einer Schleifkontaktbahn erstrecken, wobei der mittlere Bereich des Steges sowohl im Bereich der Widerstands- als auch der Schleifkontaktbahn eine geringere Breite hat als an seinen Enden.

Durch die DE-OS 16 40 401 ist an sich ein Schleifer für Potentiometer bekannt, bei welchem eine Drahtwendel sich quer zu zwei nebeneinander verlaufenden Widerstandskontaktbahnen erstreckt. Bei diesem bekannten Schleifer wird die Drahtwendel ähnlich wie bei der schon erwähnten DE-PS I 34 748 von einem U-förmigen Führungsglied übergriffen, was die schon im Zusammenhang damit erwähnten Probleme mit sich bringt. Demgegenüber ist bei der vorerwähnten weiteren Ausgestaltung der Erfindung ein einziger Steg vorgesehen, dessen Breite in zwei Bereichen, nämlich in Bereich der Widerstands- und der Schleifkontaktbahn jeweils gegenüber den Enden des Steges vermindert ist.

Die Erfindung ist nachstehend an einigen Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 zeigt einen nach der Erfindung ausgebildeten Potentiometerabgriff mit einer Potentionieterwicklung.

Fig. 2 zeigt den Potentiometerabgriff von Fig. I, fto wenn dieser mit der Kontaktkraft an die Potentiometerwicklung angedrückt ist.

Fig. 3 ist eine Draufsicht auf einen Potentiometerabgriff von Fi g. 2.

F i g. 4 ist eine Ansicht von links in F i g. i. ds

Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform eines Potentiometerabgriffs nach der Erfindung.

F i g. 6 ist eine Ansicht von links in F i g. 5.

Fig. 7 ist eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung.

F i g. 8 ist eine Ansicht von links in F i g. 7.

Fig.9 ist eine Draufsicht einer abgewandelten Ausführungsform ähnlich F i g. 7 und

Fig. 10 ist eine Ansicht von links in F i g. 9.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 4 ist mit 10 eine zylindrische Drahtwendel eines Potentiometerwiderstandes bezeichnet, die auf einen Kern 12 aufgewickelt ist. Ein Potentiometerabgriff 14 enthält eine Drahtwendel 16, deren Achse sich gekreuzt zu der Achse der Drahtwendel 10 erstreckt. In der Drahtwendel 16 liegt ein Steg 18, dessen Breite wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, kleiner als der Innendurchmesser der Drahtwendel 16 ist. Der Steg 18 sitzt zwischen den freien Enden zweier Blattfedern 20, 22 oder bildet den Mittelteil einer aus einem Federblechteil hergestellten U-förmigen Blattfeder. Die Blattfedern 20, 22 sind vorgespannt, so daß der Potentiometerabgnff mit der Drahtwendel 16 mit der erforderlichen Kontaktkraft an der Drahlwendel 10 des Potentiomeierividerstandes anliegt. Die Blattfedern 20, 22 sind dabei relativ weich, so daß zur Erzeugung der ausgeübten Kontaktkraft ein entsprechend langer Federweg erforderlich ist, der groß gegen die eventuellen Bewegungen des Poten.iometerabgriffs in vertikaler Richtung in Fig. 1 ist. Dadurch wird ein Nachjustieren der Kontaktkraft unnötig.

Unter dem Einfluß der über die Blattfedern 20, 22 und den Steg 18 ausgeübten Kontaktkraft leg! sich der Steg 18 dicht an die Innenseite der Drahtwendel 16 an. Dadurch ist die Drahtwendel 16 spielfrei gehalten, so daß keine Hysterese auftritt, wenn die Drahtwendel von dem Steg 18 nach der einen oder der anderen Richtung über den Potentiometerwiderstand geführt wird.

Die Drahtwendel 10 des Potentiometerwiderstandes hat eine zylindrische Oberfläche. Die Drahtwendel 16 des Potentiometerabgriffs sollte sich an diese anpassen können. Zu diesem Zweck weist der Steg 18 wie in F i g. 3 erkennbar ist, einander gegenüberliegende Einbuchtungen 24 und 26 im Bereich des Potentiometer-Widerstandes auf. Diese gestatten es, daß sich die an dem Potentiometerwiderstand anliegenden Windungen der Drahtwendel 16 entsprechend der Querschnittskontur des Potentiometerwiderstandes federnd seitlich verschieben, wie das in F i g. 4 dargestellt ist. Neben diesen Einbuchtungen erfolgt in der beschriebenen Weise die saubere Führung der Drahtwendel 16 durch den Steg 18.

Bei der Ausführung nach F i g. 5 und b sitzt eine langgestreckte Schleifer-Drahtwendel 28 auf einen Steg 30. Der Steg 30 bildet den Mittelteil einer U-förmigen Blattfeder mit Schenkeln 32, 34 zur Erzeugung der Konuktkraft. Der Steg 30 weist zwei Paare von einander gegenüberliegenden Einbuchtungen 36, 38 und 40, 42 auf. Diese Einbuchtungen befinden sich im Bereich eines Potentiometerwiderstandes 44 bzw. eines Schleifkontaktes 46, die sich parallel zueinander erstrecken. Es kann auch der Potentiometerwiderstand 44 torisch gewickelt sein und der Schleifkontakt 46 ein konzentrisch zu dem Potentiometerwiderstand angeordneter Schleifring sein. Die Drahtwendel 28 des Schleifers verbindet einen Punkt auf dem Potentiometerwiderstand 44 mit dem Schleifkontakt 46. Die Einbuchtung 36, 38 bzw. 40, 42 gestatten wieder eine feiernde seitliche Verschiebung der an dem Potentiometerwiderstand anliegenden Windungen der Drahtwendel 28 zur Anpassung an die Konturen des Potentionteterwiderstandes 44 und des Schleifkontaktes 46.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 7 und 8 hat die Blattfeder 48 gleichschenklig-dreieckige Grundform. Sie ist an der schmaleren Dreieckseite durch Schrauben 50, 52 befestigt und weist an ihrem freien Ende einen Lappen 54 auf, der als Steg in das Innere einer Drahtwendel 56 ragt. Die Drahtwendel 56 liegt an einem Potentiometerwiderstand 58 an.

Die Ausführungsform nach Fig. 9 und 10 ist ähnlich der von F i g. 7 und 8 und entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie dort.

Die dreieckige Blattfeder 48 ist dort an ihrer kürzeren Dreieckseite zusammen mit einer zweiten. V-förmigen Blattfeder 60 gehaltert, deren Seitenlängen größer als die der ersten Blattfeder 48 sind. Diese zweite Blattfeder 60 liegt mit ihrem freien Ende an dem Steg 54 der Blattfeder 48 an. Bei einer Auslenkung der Blattfedern 48 und 60 reibt das Ende des Lappens 54 auf der Blattfeder 60. Auch haben die beiden Blattfedern 48, 60 unterschiedliche Eigenfrequenzen. Das wirkt schwingungsdämpfcnd.

Der Steg 18, 30 und 54 besteht aus einem elektrisch gut leitendem Material, wodurch die einzelnen Windungen der Drahtwendel 16 bzw. 28 bzw. 56 kurzgeschlossen werden.

Die Drahtwendel kann, wie in F i g. 1 bis 4, allein auf einer Wicklung 10 des Polcntiomeierwiderstandes

ίο schleifen und den Kontakt über die Blattfedern 20, 22 weitergeben, die dann als vergütete Bronzefedern auszubilden sind. Es kann aber auch, wie in V i g. 5 und 6, die Drahtwendel 28 unmittelbar eine Verbindung zwischen dem Potentiometerwiderstand 44 und Schleifkontakt 46 herstellen, wobei dann die Blattfedern 32,34 nicht vergütet zu werden brauchen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schleifer für Potentiometer oder Schleiferbahnen mit einer an einem relativ zu diesen verstellbaren Schleiferträger befestigten vorgespannten Blattfeder, deren freies Ende im Inneren einer Drahtwendel anliegt, die mit der jeweiligen Leiterbahn elektrisch kontaktiert, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende der Blattfeder (20, 22) ein flacher Steg (18) angeformt ist, der sich in das Innere der Drahtwendel (16) parallel zu deren Längsachse erstreckt und dessen Breite kleiner als der Innendurchmesser der Drahtwendel ist und im mittleren Bereich des Steges kleiner als an dessen Enden ist.

2. Schleifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder U-förmig ausgebildet ist und ihr Mittelteil den Steg bildet.

3. Schleifer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Sieg und die darauf angeordnete Drahtwendel quer zu einer Widerstands- und einer Schleifkontaktbahn (44 bzw. 46) erstrecken und daß der mittlere Bereich des Sieges (30) sowohl im Bereich der Widerstands- als auch der Schleifkontaktbahn (44, 46) eine geringere Breite hat als an seinen Enden.

4. Schleifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der den Steg tragenden Blattfeder (48) eine zweite Blattfeder (60), deren Eigenfrequenz von der Eigenfrequenz der ersteren Blattfeder abweicht, anliegt.

5. Schleifer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Blattfeder (48) von gleichschenklig dreieckiger Grundform ist und an ihrem freien Ende einen den Steg bildenden Lappen (54) aufweist, und daß die erste Blattfeder (48) an ihrer kürzeren Dreieckseite zusammen mit der zweiten, V-förmig ausgebildeten Blattfeder (60) gehaltert ist, deren Seitenlängen größer als die der ersten Blattfeder (48) sind und die mit ihrem freien Ende an dem Steg (54) anliegt.