DE2611243B2 - Potentiometer - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Potentiometer mit einem Gehäuse, einem beweglichen Kontakttrageteil, das ein mit der Widerstandsbahn und der leitenden Bahn in elektrischer Verbindung stehendes Kontaktteil und ein Zahnrad trägt, dessen einer Sektor ungezahnt ist, einer Schneckenspindel zur Verstellung des Zahnrades, Anschlägen zur beidseitigen Drehbegrenzung des Zahnrades, einem mit der Schneckenspindel zusammenwirkenden Ratschenelement, das in einer Nut im « ungezahnten Sektor des Zahnrades angeordnet ist und zwei Arme aufweist, die im Bereich des ungezahnten Sektors des Zahnrades angeordnet sind und von denen jeweils einer mit der Schneckenspindel in Eingriff ist, wenn diese in einer der Anschlagstellungen des txi Zahnrades dem ungezahnten Sektor des Zahnrades gegenübersteht.

Ein derartiges Potentiometer ist bekannt (US-PS 42 452). Die Arme des Ratschenelementes sind als Schenkel eines annähernd U-förmigen Ratschenele- f>-> mentes gebildet, was zur Folge hat, daß zumindest die Arme aus biegbarem Material bestehen müssen. Die Hauptbelastungsstelle befindet sich dabei im Bereich der annähernd rechtwinkligen Abknickung der Arme vom Steg des Ratschenelementes. Insbesondere bei häufigem Gebrauch besteht Gefahr, daß es an dieser Stelle zu einem Bruch des Ratschenelementes kommt, so daß auch durch eine Drehung in entgegengesetzter Richtung das Zahnrad nicht mehr in Eingriff mit der Schneckenspindel gebracht werden kann und das Potentiometer somit unbrauchbar geworden ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Potentiometer der eingangs genannten Art den Ratschenmechanismus so auszubilden, daß er zuverlässig arbeitet und geringem Verschleiß ausgesetzt ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das im wesentlichen T-förmig ausgebildete Ratschenelement relativ zum Kontakttrageteil beweglich ist und die starr ausgebildeten Arme an den äußeren Enden der beiden Querarme des T angeordnet sind, an denen weiterhin Kanten ausgebildet sind, die jeweils in Anlage mit einer an einer der Seitenflächen des Zahnrades vorgesehenen Stufe bringbar sind, die sich in Sehnenrichtung des ungezahnten Sektors annähernd senkrecht zur Nut erstreckt und der gegenüber den Querarmen längere Fuß des T den blattförmigen Grundabschnitt bildet der in der sich radial erstreckenden, den Sektor annähernd radial halbierenden Nut beweglich gelagert ist

Bei dem erfindungsgemäßen Potentiometer sind die mit der Schnecke in Eingriff bringbaren Arme starr ausgeführt während die Federwirkung des Ratschenelementes vom blattförmigen Grundabschnitt übernommen wird, der beweglich in der Nut im Kontakttrageteil gelagert ist. Der Grundabschnitt wird somit nach Art einer Blattfeder beansprucht so daß insgesamt die Beanspruchung des Ratschenelementes auf ein Mindestmaß verringert und die Gefahr eines Bruches nahezu völlig ausgeschaltet ist. Außerdem ist beim erfindungsgemäßen Ratschenelement die Materialauswahl nicht so klein wie im bekannten Falle bei dem die mit der Schnecke in Eingriff bringbaren Arme elastisch zu sein haben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert Die Figuren zeigen

F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch ein Potentiometer nach der Erfindung gemäß der Linie I-I von Fig. 4,

F i g. 2 eine perspektivische Darstellung des Ratschenelementes,

F i g. 3 eine perspektivische Darstellung des Kontakttrageteils,

F i g. 4 einen waagerechten Schnitt durch ein Potentiometer nach der Erfindung in einer ersten Stellung des Kontaktteils,

F i g. 5 die gleiche Schnittansicht wie F i g. 4 in einer zweiten Stellung des Kontaktteils, und

F i g. 6 eine Draufsicht auf die Widerstandsbahn und die leitende Bahn des Potentiometers nach der Erfindung.

Ein Potentiometer 10 besitzt ein quadratisches Gehäuse 11 aus nicht leitendem Material. Das Gehäuse 11 besitzt eine Ausnehmung 13, in der ein Kontakttrageteil 14 drehbar gelagert ist. Die Ausnehmung 13 wird durch Seitenwände 15, 17 und 19 gebildet, wobei die Wände 17 und 19 zwischen sich eine Schulter 21 bilden.

Das Kontakttrageteil 14, das vorzugsweise aus einem nicht leitenden Material, z. B. Kunststoff, gebildet ist, weist einen ersten, zylindrischen Abschnitt 36 und einen zweiten, etwas kleineren zylindrischen Abschnitt 34 auf.

Die zylindrischen Abschnitte 34 und 36 bilden dazwischen einen Flansch 35. Wie in F i g. I dargestellt ist, liegt der Flansch 35 unter der Schulter 21.

Der zweite zylindrische Abschnitt 34 besitzt mehrere Zahnradzähne 50. Ein Sektor 37, der von Zähnen 39 und 41 begrenzt wird, ist ohne Zähne ausgebildet Ein Anschlag 40 erhebt sich von der oberen Räche des zylindrischen Abschnittes 34. Ein geeignetes Kontaktteil 22 (Fig. 1), ist auf der unteren Fläche des Kontaktteils 14 befestigt Das Kontaktteil 22 bewegt sich entlang der Fläche der leitenden und der Widerstandsbahn 52 bzw. 54 (F i g. 6), wenn das Kontakttragteil 15 gedreht wird.

Die obere Fläche 43 des Kontakttrageteils 14 besitzt eine Nut, die sich in Durchinesserrichtung erstreckt

Eine nicht leitende Platte 20 schließt das offene Ende der Ausnehmung 13 ab. Wie in Fig.6 dargestellt ist, besitzt die mit dem Kontaktteil 22 in Eingriff stehende Fläche der nicht leitenden Platte 20 geeignete bogenförmige leitende und Widerstandsbahnen 52 und 54. Ein Stift 24 ist in geeigneter Weise an dem Ende der leitenden und der Widerstandsbahnen befestigt Epoxid 25 dient dazu, die Platte 20 an dem Gehäuse 11 dichtend anzubringen.

Eine Schneckenspindel 16 ist durch eine öffnung 46 in einer Seitenwand 48 des Gehäuses hindurchgeführt Sie besitzt einen Abschnitt 18 mit einem Schneckengewinde 18. Der Kopf 45 der Schneckenspindel 16 besitzt einen Schraubenzieherschlitz 44.

Die Zähne 50 des kontakttragenden Teiles 14 stehen normalerweise in Eingriff mit dem Gewinde 18, wodurch eine Drehung der Schneckenspindel 16 den Kontakttrageteil 14 ebenfalls zur Drehung veranlaßt. Diese Drehbewegung veranlaßt den Kontakt 22, sich entlang der leitenden und der Widerstandsbahn zu bewegen. Das Gehäuse 11 besitzt einen Anschlag 42 (siehe Fig.4 und 5), der mit dem Anschlag 40 des Kontakttrageteils 14 zusammenwirkt. Der Anschlag 42 erstreckt sich von der Oberfläche des Gehäuses 11 nach unten. In F i g. 4 ist das Kontakttrageteil 14 maximal im Uhrzeigersinn gedreht während es in F i g. 5 maximal im Gegenuhrzeigersinn gedreht ist

Die Seitenwände 17 und 19 und der Eingriff des Gewindes 18 mit den Zahnradzähnen 50 verhindern jede unerwünschte Bewegung des Kontakttrageteils 14.

Das Potentiometer 10 besitzt ferner ein T-förmiges Ratschenelement 12. Es weist als Fuß des T einen blattförmigen Grundabschnitt 26 auf, der mit zwei Querarmen 28 verbunden ist Die Querarme 28 besitzen an den Enden zwei starr ausgebildete Arme 30 und 32.

Wie in den Fig.4 und 5 dargestellt, ist das Ratschenelement 12 am Knntakttrageteil 14 befestigt Der federnde Grundabschnitt 26 ist in der Nut 18 angebracht wobei ein hakenförmiger Abschnitt 27 des Grundabschnitts 26 zwischen gegenüberliegenden Seitenwänden 56 und 58 der Nut 18 eingeschlossen ist Die Querarme 28 ruhen auf einer Räche 43a des Sektors Ϊ7, so daß der starre Arm 30 dem Zahn 39 und der Arm 32 dem Zahn 41 benachbart ist Die Fläche 43a liegt tiefer als die Fläche 43, und beide bilden eine Stufe 47 (F i g. I

ίο und 3), die sich in Sehnenrichtung des ungezahnten Sektors annähernd senkrecht zur annähernd den Sektor halbierenden Nut 38 erstreckt Wie in den F i g. 4 and 5 zu sehen ist liegt der Grundabschnitt 26 so in der Nut J8, daß er über die gesamte Länge eine seitliche Relativbewegung zum Kontakttrageteil 14 ausführen kann. Die Querarme 28 besitzen zwei Kanten 29, die in Anlage an die Stufe 47 bringbar sind. Bei einer Verstellung des Potentiometers wird z. B. ein Schraubenzieher in den Schlitz 44 der Schneckenspindel 16 eingesetzt und die Schneckenspindel 16 wird gedreht wodurch über den Eingriff zwischen Gewinde 18 und den Zähnen 50 das Kontakttrageteil 14 gedreht wird. Wenn die Anschläge 40,42 in Eingriff miteinander sind, ist keiner der Zähne 50 in Berührung mit dem Gewinde

: > 18. Wie deutlich in F i g. 4 dargestellt ist ist lediglich der obere starre Arm 30 des Ratschenelements 12 mit dem Gewinde in Eingriff.

Eine weitere Drehung der Schneckenspindel 16 veranlaßt das Ratschenelement 12 relativ zu dem

jw Kontakttrageteil 14 zu springen. Die vom Girundabschnitt 26 gelieferte Federwirkung ermöglicht eine Schnappbewegung des Ratschenelements IZ Der Arm 30 schnappt jeweils über eine Windung des Gewindes 18.

Jj Wenn die Drehrichtung der Schneckenspindel 16 umgekehrt wird, legt sich die andere Kante 29 des Ratschenelements 12 gegen die Stufe 47, um den Zahn 39 in Wiedereingriff mit dem Gewinde 18 zu bringen. Dieser Bewegungsablauf liefert einen direkten Trieb

♦o zwischen der Schneckenspindel 16 und dem Kontakttrageteil 14. Dieser direkte Antrieb stellt zusätzlich zu der vom Grundabschnitt 26 bereitgestellten Federkraft sicher, daß die Zähne 50 wieder in Eingriff mit dem Gewinde 18 kommen, wenn eine Rückdrehbewegung des Kontakttrageteils 14 gewünscht wird.

Falls das Kontakttrageteil bis zu seinem maximalen Ausmaß im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, kommen die Anschläge 40, 42 wiederum in Eingriff, wie es in Fig.5 dargestellt ist Die Funktion des Ratschenele-

iu ments ist dabei die gleiche wie oben schon beschrieben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Potentiometer mit einem Gehäuse, einem beweglichen Kontakttrageteil, das ein mit der Widerstandsbahn und der leitenden Bahn in elektrischer Verbindung stehendes Kontakteil und ein Zahnrad trägt, dessen einer Sektor ungezahnt ist, einer Schneckenspindel zur Verstellung des Zahnrades, Anschlägen zur beidseitigen Drehbegrenzung des Zahnrades, einem mit der Schneckenspindel zusammenwirkenden Ratschenelement, das in einer Nut im ungezahnten Sektor des Zahnrades angeordnet ist und zwei Arme aufweist, die im Bereich des ungezähnten Sektors des Zahnrades angeordnet sind, und von denen jeweils einer mit der Schneckenspindel in Eingriff ist, wenn diese in einer der Anschlagstellungen des Zahnrades dem ungezahnten Sektor des Zahnrades gegenübersteht, dadurch gekennzeichnet, daß das im wesentlichen T-förmig ausgebildete Ratschenelement (12) relativ zum Kontakttrageteil (14) beweglich ist und die starr ausgebildeten Arme (30,32) an den äußeren Enden der beiden Querarme (28) des T angeordnet sind, an denen weiterhin Kanten (29) ausgebildet sind, die jeweils in Anlage mit einer an einer der Seitenflächen (43) des Zahnrades (37) vorgesehenen Stufe (47) bringbar sind, die sich in Sehnenrichtung des ungezahnten Sektors annähernd senkrecht zur Nut (38) erstreckt und der gegenüber den Querarmen längere Fuß des T den blattförmigen Grundabschnitt (26) bildet, der in der sich radial erstreckenden, den Sektor annähernd radial halbierenden Nut (38) beweglich gelagert ist.

2. Potentiometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (38) sich im wesentlichen entlang des Durchmessers erstreckt und der längliche federnde Grundabschnitt (26) sich im wesentlichen über die gesamte Nut erstreckt.

3. Potentiometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ratschenelercent (12) bei Eingriff in die Schenkel (16) relativ zum Kontakttrageteil (14) bewegbar ist.