DE4422856C2 - Verstellbare Widerstandseinrichtung und ein Verfahren zur Herstellung ihrer Sockelplatteneinheit - Google Patents
Verstellbare Widerstandseinrichtung und ein Verfahren zur Herstellung ihrer SockelplatteneinheitInfo
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- DE4422856C2 DE4422856C2 DE19944422856 DE4422856A DE4422856C2 DE 4422856 C2 DE4422856 C2 DE 4422856C2 DE 19944422856 DE19944422856 DE 19944422856 DE 4422856 A DE4422856 A DE 4422856A DE 4422856 C2 DE4422856 C2 DE 4422856C2
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Abstract
Für eine sichere Wirkungsweise der verstellbaren Widerstandseinrichtung und einen verminderten Aufwand für ihre Sockeleinheit sind Stromabnehmer als zungenförmige Schleifer (12.1, 12.2, 12.3) ausgebildet, die aus der ebenen Fläche (11') einer Platte (11) um einen ersten Winkel (alpha) zwischen 2 und 70 DEG abgebogen und tangential zu einem Kreis (K) so positioniert sind, daß sie mit einer an einer an einem Rotorkörper (21) angeordneten teilringförmigen Widerstands- und Leiterbahn (20) kontaktierend in Berührung kommen. Die zungenförmigen Schleifer (12.1, 12.2, 12.3) weisen eine reduzierte Blechdicke auf. DOLLAR A Die Sockelplatteneinheit wird so hergestellt, daß eine Leiterkonfiguration ausgestanzt wird, bei der wenigstens zwei, einen Leiterzug aus einem Schleifer (12.1, 12.2, 12.3), einem Ableitungselement (13.1, 13.2, 13.3) und einem Steckkontakt (14.1, 14.2, 14.3) bildende Streben mit wenigstens einem Halterungssteg verbunden sind. Danach wird die Leiterkonfiguration in die Platte (11) wenigstens teilweise eingeformt und im Bereich von Ableitungsausnehmungen (13.1', 13.2', 13.3') ein Abschnitt aus den Halterungsstegen (19.1, 19.2, 19.3) herausgetrennt.
Description
Die Erfindung betrifft eine verstellbare Widerstands
einrichtung, bestehend aus
- - einem als ebene Platte ausgebildeten Statorteil, in die gegeneinander versetzt Stromabnehmer in einem Kunststoff eingebettet gehalten sind, die jeweils mit einem Anschluß verbunden sind und die aus einem Metallblech zusammen mit in Steckkontakte übergehenden Ableitungselementen als Anschlüsse geformt sind, wobei die Steckkontakte aus der Platte herausragen und
- - einem drehbaren Rotorkörper, auf dem wenigstens eine teilringförmige Widerstands- und Leiterbahn angeordnet ist, die gegenüber den auf ihr liegenden und ihr zugeordneten Stromabnehmern bewegbar ist.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zur
Herstellung einer Sockelplatteneinheit für eine verstellbare
Widerstandseinrichtung.
Eine verstellbare Widerstandseinrichtung ist aus der GB 886 488
bekannt, die aus gleichzeitig verstellbaren ohmschen
Widerständen besteht. Hierzu sind auf einer Kunststoffbasis
Widerstandsbahnen aufgebracht. Über der einen Drehkörper
bildenden Kunststoffbasis bewegt sich ein Oberteil, an dem
Abnehmer angeordnet sind. Bei mechanischer Verdrehung der
Abnehmer auf den Widerstandsbahnen nehmen diese Widerstands
strecken ab. Entsprechend dem Drehwinkel des Drehkörpers
gegenüber dem Abnehmer besitzt die Widerstandsstrecke eine
dem Drehwinkel proportionalen Widerstandswert.
Nachteilig ist, daß die Abnehmer stiftförmig auf der Wider
standsstrecke aufsetzen. Aufgrund ihrer Steifigkeit kann es
zu Beschädigungen der Widerstandsbahn kommen. Nachteilig ist
weiterhin, daß notwendige Ableitungen von den Abnehmern in
Form von Steckkontakten, Anschlußleitungen und dergleichen
ebenfalls in einem Einzelverfahren herzustellen sind.
Bekannt ist weiterhin aus der FR 21 11 961 ein verstell
bares Dämpfungsglied. Es besteht aus einer Rotorplatte mit
Schichten aus Widerstands- und leitendem Material. Die
Rotorplatte besitzt in einer zentralen Ausnehmung eine
Welle, um sich in Bezug auf eine Statorplatte zudrehen. Auf
der Rotorplatte ist eine bogenförmige Widerstandsschicht in
Form eines Streifens vorgesehen. Davor liegt im Bereich der
zentralen Öffnung eine leitende Schicht. Zwischen beiden
Schichten sind speicherförmig Widerstandselemente angeord
net. Weiterhin ist auf dem Rotorelement ein bogenförmiger
leitender Streifen aufgebracht, dessen Ende die Widerstands
schicht überlappt. Bei Drehung des Rotorelements werden so
die entsprechenden Widerstandsbereiche abgegriffen.
Nachteilig ist, daß das Aufbringen der einzelnen Widerstands
elemente und die Gestaltung der Ableitung der Widerstands
werte aufwendig ist. Der Abnehmer gleitet stiftförmig auf
dem bogenförmigen Streifen und kann zu dessen Beschädigung
führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verstellbare
Widerstandseinrichtung der eingangs genannten Art so weiter
zu entwickeln, daß die Wirkungsweise sicherer und der
Herstellungsaufwand, insbesondere für ihre Sockelplatten
einheit vermindert wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer verstellbaren
Widerstandseinrichtung dadurch gelöst,
- - daß die Stromabnehmer als zungenförmige Schleifer ausgebil det sind, die aus der ebenen Fläche der Platte um einen ersten Winkel zwischen 2 und 70° abgebogen und tangential zu einem Kreis so positioniert sind, daß sie mit der am Rotorkörper angeordneten teilringförmigen Widerstands- und Leiterbahn konktaktierend in Berührung kommen und
- - daß die zungenförmigen Schleifer eine reduzierte Blechdicke aufweisen.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbe
sondere darin, daß durch das zungenförmige Ausbilden der
Schleifer und ihr Abbiegen um einen ersten Winkel zwischen 2
und 70° gesichert ist, daß diese mit einer bestimmten Spann
kraft, die von dem Abbiegungswinkel abhängig ist, auf der
teilringförmigen Widerstands- und Leiterbahn des Rotor
körpers aufliegen. Hierdurch wird ein sicherer Kontakt der
einzelnen Schleifer gewährleistet. Welcher Abbiegungswinkel
der Schleifer von der Platte gewählt wird, hängt davon ab,
in welcher Entfernung die teilringförmige Widerstands- und
Leiterbahn gegenüber den Schleifern positioniert wird. Von
Bedeutung ist, daß eine Widerstandseinrichtung realisiert
wird, die aus einer Gruppe oder aus zwei, drei oder mehreren
solcher Gruppen von zungenförmigen Schleifern besteht, die
mit zugehörigen teilringförmigen Widerstands- und Leiter
bahnen zusammenwirken, mit den der Rotorkörper versehen ist
und die von einem einzigen flächenförmigen Plattenelement
gehalten werden. Hierdurch entsteht ein Einfach- oder Mehr
fach-Potentiometer, das den jeweiligen Einsatzbedingungen
anpassbar ist. Durch die tangentiale Anordnung an dem Kreis
wird gewährleistet, daß die einzelnen Schleifer über die
teilringförmige Widerstands- und Leiterbahn gezogen werden.
Querkräfte können so nicht auftreten, so daß es zu keinen
Ritz- und Schleifspuren auf der Widerstands- und Leiterbahn
kommen kann.
Vorteilhaft ist es, wenn die zungenförmigen Schleifer um
einen zweiten Winkel zueinander versetzt angeordnet sind.
Der zweite Winkel wird dabei bestimmt von der abzugreifenden
Widerstandsstrecke bzw. der Anzahl der Schleifer. Kommen
drei Schleifer zum Einsatz, kann der zweite Winkel zwischen
ihnen 120° betragen. Durch das Vorsehen von Zungen an den
Schleifern, die zusätzlich gegenüber der Widerstands- und
Leiterbahn abgebogen sind, wird gewährleistet, daß es beim
Gleiten über die Widerstands- und Leiterbahn zu keinen
Kratzspuren kommen kann.
Vorteilhaft ist es, wenn die Schleifer über einer Schleifer
ausnehmung aus der Platte herausragen. Durch diese Maßnahme
wird gewährleistet, daß auch bei einem geringen Abstand
zwischen dem Rotorkörper und der Platte die Federkraft der
Schleifer erhalten bleibt.
Vorteilhaft ist es, wenn die Widerstands- und Leiterbahn das
auf einer der Flachseiten des an sich bekannten kreis- oder
eines mehreckförmig ausgebildeten Rotorkörpers angeordnet
ist. Die Widerstands- und Leiterbahn ist dabei scheiben
förmig unter Belassung einer Abstandsausnehmung mit dem
Kreis als Innenkreis mit dem Radius ausgebildet. Vorteil
hafterweise sind dabei auf einem Isolierstoff nacheinander
eine erste Leiterbahn, eine mit dieser verbundene erste
Widerstandbahn, eine mit diese verbundene zweite Leiterbahn,
eine mit dieser verbundene zweite Widerstandbahn und eine
mit dieser verbundene dritte Leiterbahn angeordnet. Hier
durch entsteht eine Widerstands- und Leiterbahn, die aus
Widerstandssektoren und leitenden Sektoren besteht. Die
Länge der Widerstandsbahn steht dabei im direkten Bezug zu
einem zu erreichenden Widerstand. Die dazwischenliegenden
Leiterbahnen sorgen gemeinsam mit den auf der Widerstands-
und Leiterbahn laufenden Schleifern für eine Verschaltung
der Widerstände bei gleichzeitiger gezielter Veränderung
wenigstens eines ihrer Widerstandswerte.
Selbstverständlich ist es möglich, weitere Schleifer auf
weiteren Radien tangential anzuordnen, denen weitere
Widerstands- und Leiterbahnen gegenüberstehen. Der Aufbau
jeder Widerstands- und Leiterbahn kann dabei anders
strukturiert sein. Sie kann einstückig als eine Widerstands-
oder Leiterbahn oder aus unterschiedlich langen und breiten
Bahn-Sektoren ausgebildet sein.
In einem der Ableitungselemente kann ein Kondensator, ein
Festwiderstand, ein Leuchtdiodenelement oder dergleichen
angeordnet sein. Dieses Diodenelement kann nachdem die
Leiterzüge eingeformt sind, im Nachhinein eingesteckt
werden.
Vorteilhaft ist es, wenn die Platte mit einem daran
angeformten Steckergehäuse, in das die Steckerkontaktele
mente hineinragen, als eine Sockelplatteneinheit und der
Rotorkörper als ein Stellrad, das in wenigstens einer
Stellradwellenhalterung gelagert ist, ausgebildet ist und
wenn die Platte, das Steckergehäuse und das Stellrad von
einem Gehäuse so umgeben sind, daß das Steckergehäuse
vollständig und das Stellrad teilweise aus einer
Einbauöffnung herausragend freigelassen ist. Hierdurch
werden die rotierenden Teile des Potentiometers zum einen
sicher positioniert und gehalten und zum anderen wirksam
geschützt. Das so fertiggestellte Bauteil eignet sich dabei
insbesondere für einen Einsatz als Spannungsteiler oder
regelbarer Widerstand, als Hell-Dunkel-Schalter (Dimmer)
bzw. Leuchtweitenregler.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Sockelplatteneinheit für
eine verstellbare Widerstandseinrichtung zur Lösung der
Aufgabe ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeich
net:
- a) Reduzieren der Blechdicke eines Metallblechs im Bereich der Schleifer;
- b) Ausstanzen einer Leitungssystemkonfiguration aus dem
Metallblech, wobei die Leitungssystemkonfiguration eine
solche gitterförmige Struktur erhält, daß wenigstens zwei
einen Leiterzug aus
- 1. um einen ersten Winkel zwischen 2° und 70° abgebogenen und um einen zweiten Winkel abgewinkelten, zungenförmigen Schleifer
- 2. einem Ableitungselement und
- 3. einem Steckkontakt
- c) Umgeben der Ableitungselemente mit einem eine Plattebildenden Kunststoff unter Freilassung einer Schleiferausnehmung unter jedem Schleifer, einer Ableitun gsausnehmung unter jedem Halterungssteg und einer Ausnehmung für eine Stellradhalterung eines Stellrades um den Mittelpunkt eines Kreises, den die Schleifer tangieren;
- d) Heraustrennen eines Abschnitts aus den Halterungsstegen im Bereich der Ableitungsausnehmungen in etwa deren Breite.
Die hiermit erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß das wesentlichste Teil der Widerstandeinrichtung auf
einfache Art und Weise und kostengünstig herstellbar ist.
Dadurch, daß die Leitungssystemkonfiguration einstückig
nacheinander aus einer Streifen- oder Plattenkonfiguration
ausgestanzt, gebogen und entsprechend geformt werden kann,
ist gesichert, daß die Steckkontakte und die Schleifer
genauestens justiert sind. Das anschließende Einbringen und
Umgeben mit einem Kunststoff mit Austrennen der Streben
sorgt dafür, daß die gesamten Leiterzüge, und damit jeder
Schleifer, jedes Ableitungselement und jeder Kontakt
genauestens gehalten werden können. Ein spezielles
Einjustieren ist nicht nötig und ein Verschieben nicht
möglich. Dadurch wird gesichert, daß jede Sockelplatten
einheit mit der gleichen Genauigkeit und der gleichen
Qualität hergestellt werden kann.
Vorteilhaft ist es, wenn im Verfahrensschritt a) der Bereich
der Schleifer durch spanabhebende Verformung, wie Schleifen,
oder spanlose Verformung, wie Stauchen, reduziert wird. Hier
durch wird gewährleistet, daß die Schleifer auf genaueste
Abmaße gebracht werden. Verfahren wird im Sinne des Verfah
rensschritts a) auch, wenn das Blech beim Walzvorgang in den
gewünschten Teildicken hergestellt wird.
Vorteilhaft ist es, wenn im Schritt c) mit der Platte ein
die Steckkontakte umgebendes Steckergehäuse einstückig
geformt wird. Durch diese einstückige Formung wird eine
genaue Positionierung der gesamten Einheit für einen
späteren Einsatz gewährleistet.
Im Verfahrensschritt c) kann die Leitungssystemkonfiguration
in eine Guß- oder Spritzform eingelegt und mit dem
Kunststoff die Platte und das Steckergehäuse geformt
werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, andere
Formungsverfahren und andere Werkstoffe einzusetzen.
Kunststoff hat sich aber für diesen speziellen Einsatzfall
als effektivstes Material herausgestellt.
In diesem Zusammenhang wird darauf verwiesen, daß aus der
DE 40 13 509 A1 ein Verfahren zur Herstellung von Steckern mit
einem Kunststoffgehäuse und eingebetteten Kontaktzungen
bekannt ist. Bei diesem Verfahren wird aus einem Metallblech
ein Kontaktzungenrohling gestanzt, der eine H-modulförmige
Gestalt aufweist, wobei drei nebeneinanderliegende
Kontaktzungen durch Querstege verbunden sind. Allerdings
werden an einem der Enden der Kontaktzungen Leiteradern
einer Anschlußleitung angebracht und nur der Verbindungs
bereich mit Kunststoff umspritzt. Die außerhalb der
Spritzform liegenden Querstege werden entfernt. Danach muß
der in Kunststoff eingebettete Anschlußbereich, Teile der
Kontaktzungen und die Anschlußleitung nochmals mit einem
Außenkörper umgossen werden.
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert. In der Zeichnung zeigen in schematischer
Darstellung:
Fig. 1 eine Sockelplatteneinheit für eine verstellbare
Widerstandseinrichtung in einer Draufsicht,
Fig. 2a eine verstellbare Widerstandseinrichtung mit einer
Sockelplatteneinheit gemäß Fig. 1 und aufgesetztem
Stellrad mit einer Widerstands- und Leiterbahn in
einer Schnittdarstellung,
Fig. 2b eine verstellbare Widerstandseinrichtung als
Leuchtweiten- bzw. Hell-/Dunkelregler mit ein
gebauter Sockelplatteneinheit und Stellrad mit
Widerstands- und Leiterbahn in einer Draufsicht,
Fig. 2c eine Einbauöffnung in einem Gehäuse eines Leucht
weiten- bzw. Hell-/Dunkelreglers gemäß Fig. 2b,
Fig. 2d einen Leuchtweiten- bzw. Hell-/Dunkelregler gemäß
Fig. 2b in einer Einbauvariante in einer Seiten
ansicht,
Fig. 2e eine Einbauvariante gemäß Fig. 2d in einer
Draufsicht,
Fig. 3a eine Widerstands- und Leiterbahn für eine Dreh
richtung in einer Draufsicht,
Fig. 3b eine weitere Widerstands- und Leiterbahn für eine
andere Drehstellung in einer Draufsicht,
Fig. 3c ein Schaltbild eines Leuchtweiten- bzw. Hell-/
Dunkelreglers,
Fig. 4 eine Leitungssystemkonfiguration in einer Draufsicht
und
Fig. 5 ein Halbzeug zur Herstellung einer Widerstands- und
Leiterbahn in einer Draufsicht.
Eine Widerstandseinrichtung besteht, wie insbesondere die
Fig. 1 und 2a zeigen, aus einem Stellrad 21 mit einer
Widerstands- und Leiterbahn 20 und einer Sockelplatten
einheit 10.
In der Sockelplatteneinheit 10 ragen über eine ebene Fläche
11' einer Platte 11 Schieifer 12.1, 12.2 und 12.3. Jeder
Schleifer ist mit Zungen 12.1.1 und 12.1.2, ... 12.3.1,
12.3.2 versehen. Die Schleifer 12.1, 12.2 und 12.3 sind in
einem ersten Winkel α gegenüber der ebenen Fläche 11' abgebogen.
Dieser erste Winkel kann zwischen 2 und 70°, vorzugsweise 30°
betragen. Unterhalb jedes Schleifers 12.1, ... ist eine
Schleiferausnehmung 12.1', 12.2' und 12.3' vorgesehen. Durch
diese Schleiferausnehmung ist gewährleistet, daß die Feder
kraft der Schleifer auch bei einem sehr starken Herunter
drücken erhalten bleibt. Repräsentativ dafür ist die in Fig.
2a gezeigte Höhe des Schleifers 12.3. Obwohl die Einheiten
10 und 20, 21 sehr dicht aufeinanderliegen, bleibt die
Federkraft des Schleifers, bedingt durch den ursprünglichen
Abbiegewinkel α und die Schleiferausnehmung 12.3,' erhalten.
Die Schleifer 12.1, ... sind tangential zu einem Kreis K mit
einem Radius R positioniert. Der Kreis K berührt die
Innenflächen der Schleifer. Gegenüber dem Kreis K
beabstandet befindet sich ein Schleiferkreis K''. Auf der
Bahn des Schleiferkreis K'' können die Schleifer 12.1, ...
kontaktierend wirken.
Jeder Schleifer 12.1 ... geht in ein Ableitungselement 13.1,
13.2 und 13.3 über (vgl. Fig. 4). An das Ableitungselement
13.1, 13.2 und 13.3 schließt sich jeweils ein Steckkontakt
14.1, 14.2 und 14.3 an. Wesentlich ist, daß die Ableitungs
bahnen 13.1, 13.2 und 13.3 in die Platte 11, die aus
Kunststoff geformt ist, eingebettet sind. Hierdurch wird
gewährleistet, daß die Schleifer 12.1, ... und die Steck
kontakte 14.1, ... sicher gehalten und positioniert sind.
Die Steckkontakte 14.1, 14.2 und 14.3 sind mit einem
Steckergehäuse 18 umgeben.
Die Sockelplatteneinheit 10 wird dabei wie folgt herge
stellt:
Aus einem plattenförmigen leitenden Material, z. B. einem
Kupfer-, Messingblech oder -streifen wird eine Leitungs
systemkonfiguration 19 gemäß Fig. 4 ausgestanzt. Vorher wird
das plattenförmige Material im Bereich der später zu formen
den Schleifer 12.1, 12.2, 12.3 durch Schleifen, Stauchen
oder dergleichen auf die gewünschte Stärke gebracht. Selbst
verständlich läßt sich auch das plattenförmige Material in
den gewünschten Teilstärken in einem Walzvorgang herstellen.
Bei der ausgestänzten Leitungssystemkonfiguration 19 sind
Leiterzüge, die durch die Schleifer 12.1, ..., die Ablei
tungselemente 13.1, ... und die Steckkontakte 14.1, ...
gebildet werden, durch Halterungsstege 19.1, 19.2 und 19.3
verbunden. Im gleichen Arbeitsgang, in dem das Ausstanzen
vorgenommen wird, wird zugleich das Herstellen der Zungen
12.1.1, 12.1.2, ... an jedem Schleifer 12.1 ... und die
entsprechende Abwinklung um den ersten Winkel α vorgenommen.
Außerdem sind die Schleifer so gestanzt, daß sie in die
vorgesehene Tangentialstellung in Bezug auf den Kreis K zu
liegen kommen. Darüber hinaus ist zugleich der zweite Winkel β, der
den Abstand zwischen ihnen definiert, eingehalten.
Die Leitungssystemkonfiguration 19 wird danach mit einem
Kunststoff so umgeben, daß die bereits beschriebene Platte
11 und das Steckergehäuse 18 entsteht. In die ebene Fläche
11' der Platte 11 werden dabei Ableitungsausnehmungen 13.1,
13.2 und 13.3 eingeformt. Der Kunststoff umgibt sehr fest
und innig die Ableitungselemente 13.1, 13.2 und 13.3, so daß
die gesamte Leitungssystemkonfiguration arretiert und sicher
in der Platte 11 gehalten wird. An den Ableitungsausneh
mungen 13.1', 13.2' und 13.3', die in Fig. 1 dargestellt
sind, werden die Halterungsstegelemente 19.1, 19.2 und 19.3
unterbrochen. Hierbei wird das Material in etwa der Breite
dieser Ausnehmungen entfernt. In die bereits beim Stanz
vorgang eingebrachten Diodenanschlußausnehmungen 15.1 und
15.2 wird eine Leuchtdiode 15 eingesteckt.
Die auf einer Flachseite 21' des Stellrades 21 aufgelegte
Widerstands und Leiterbahn 20 ist in den Fig. 3a und 3b
gezeigt. Das Stellrad kann dabei zylinderförmig ausgebildet
sein und an wenigstens einem Teil seines äußeren Zylinder
umfangs mit einer Rändelung versehen sein. Es ist aber auch
möglich, anstelle des zylinderförmigen Körpers einen
mehreckigen zu verwenden und das Stellrad 21, wie die Fig.
3a und 3b zeigen, als sechseckiges Rotorkörperelement 21' zu
gestalten.
Die Widerstands- und Leiterbahn 20 setzt sich aus einer
Leiterbahn 23.1, einer Widerstandsbahn 22.1, einer
Leiterbahn 23.2, einer Widerstandsbahn 22.2 und einer
Leiterbahn 23.3 zusammen. Sämtliche Bahnelemente sind
nacheinander und leitend untereinander verbunden auf einem
Isolierstoffträger 27 angeordnet. Die Widerstand- und
Leiterbahn 20 hat dabei eine teilringförmige Konfiguration
und weist eine Abstandsausnehmung 28 auf.
Die Widerstands- und Leiterbahn 20 wird wie folgt herge
stellt:
Auf eine Hartpapier-Trägerbahn 27' wird eine Widerstands
schicht 22' und eine Silberschicht 23' als leitende Schicht
aufgebracht, z. B. durch Dampfen, Spritzen und dergleichen.
Beide Schichten liegen sich, wie Fig. 5 zeigt, gezackt gegen
über. Die Zacken 41.1, ... 41.n haben dabei einen Winkel Γ,
der wie hier dargestellt, z. B. 110° betragen kann.
Eine erste Ausstanzung aus dieser Bahnkonfiguration erfolgt
an dem mit K bezeichneten Kreis. Dieser Kreis K begrenzt die
Seiten der Zacken 41.1. Dessen Radius R ist dabei kompatibel
zu dem Radius des bereits erwähnten Kreises K der Sockel
platteneinheit 10. Danach wird beabstandet von dem Kreis K
ein weiterer Kreis K' ausgestanzt, so daß sich die Breite
der Widerstands- und Leiterbahn 20 ergibt. Bei diesen
Stanzvorgängen wird die Abstandsausnehmung 28 eingebracht.
Die so ausgestanzte Widerstands- und Leiterbahn 20 wird
danach auf die Flachseite 21' des Stellrades 21 aufgebracht.
Dieses Aufbringen kann durch Kleben oder dergleichen
vorgenommen werden. Selbstverständlich ist es auch möglich,
die Widerstands- und Leiterbahn 20 durch Umspritzen zu
halten und zu befestigen.
Nach der Herstellung der Sockelplatteneinheit 10 und der
Widerstands- und Leiterbahn 20 wird das Stellrad 21 mit der
Widerstands- und Leiterbahn 20 in einer Stellradwellen
halterung 17 arretiert und gehalten. Danach werden beide so
zusammengefügten Einheiten in ein Gehäuse 31, wie die Fig.
2b-2e zeigen, eingebracht und gehalten. Das Stellrad 21
ragt dabei aus einer Einbauöffnung 32 des Gehäuses 31 mit
seiner Rändelung 24 heraus.
Eine so fertig gestellte Widerstandseinrichtung wird als
Leuchtweiten- bzw. Hell-/Dunkelregler in ein Armaturenbrett
50 eines Fahrzeuges eingelassen (vgl. Fig. 2d). Dadurch, daß
sämtliche Elemente des Reglers aus dem gleichen Kunststoff
hergestellt sind und entsprechend dem Äußeren des Armaturen
bretts 50 angepaßt sind, ergibt sich ein einheitliches
Gesamtbild dieses auf sehr einfache Art und Weise hergestell
ten Reglers.
Beim Betätigen des Stellrades 21 mit Hilfe der Rändelung 24
dreht sich dabei die Widerstands- und Leiterbahn gegenüber
der Platte 11. Dadurch, daß die Schleifer gegenüber der
ebenen Fläche 11' abgebogen sind und außerdem über einer
Schleiferausnehmung 12.1 ... arbeiten, ist ständig eine
gleichmäßige Kontaktkraft gegenüber der Widerstands- und
Leiterbahn 20 gegeben.
Durch die Gestaltung der Widerstands- und Leiterbahn 20, wie
sie in den Fig. 3a und 3b gezeigt ist und in diesem
Zusammenhang beschrieben wurde, ergibt sich eine Schaltung
gemäß Fig. 3c. Dabei wird der Widerstand RV durch die
Widerstandsbahn 22.2 und der veränderbare Widerstand Rpot
durch die Widerstandsbahn 22.1 gebildet. Die Schleifer 12.1,
12.2 und 12.3 befinden sich auf der Widerstands- und Leiter
bahn auf Abgriffstellpunkten 1, 2 und 3. In den Abgriff
stellungen gemäß Fig. 3a und 3b hat jeweils der Widerstand
RV den gleichen Betrag, der Widerstand Rpot ändert sich
hingegen in Abhängigkeit vom Drehwinkel des Stellrades 21
von 0 bis zu seinem Maximalwert.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß durch die Sockel
platteneinheit 10 und das Stellrad 21 mit der Widerstands-
und Leiterbahn 20 und deren Zusammenwirken eine Widerstands
einrichtung geschaffen wird, die auf einfache Art und Weise
zu fertigen ist, wobei die für den späteren Betrieb der
Einrichtung geforderten sehr engen Toleranzen und die hohe
Genauigkeit gesichert werden. Beim Herstellen der einzelnen
Einheiten ist es selbstverständlich möglich, dieses parallel
oder nacheinander durchzuführen. Einsetzbar ist die
verstellbare Widerstandseinrichtung nicht nur für den
beschriebenen Einsatzfall, sondern auch überall dort, wo ein
genau arbeitendes Potentiometer benötigt wird.
Claims (10)
1. Verstellbare Widerstandseinrichtung, bestehend aus
- 1. einem als ebene Platte (11) ausgebildeten Statorteil, in die gegeneinander versetzt Stromabnehmer (12.1, 12.2, 12.3) in einem Kunststoff eingebettet gehalten sind, die jeweils mit einem Anschluß (13.1, 13.2, 13.3, 14.1, 14.2, 14.3) verbunden sind und die aus einem Metallblech zusammen mit in Steckkontakte (14.1, 14.2, 14.3) übergehenden Ableitungselementen (13.1, 13.2, 13.3) als Anschlüsse geformt sind, wobei die Steckkontakte (14.1, 14.2, 14.3) aus der Platte herausragen, und
- 2. einem drehbaren Rotorkörper (21), auf dem wenigstens eine teilringförmige Widerstands- und Leiterbahn (20) angeordnet ist, die gegenüber den auf ihr liegenden und ihr zugeordneten Stromabnehmern (12.1, 12.2, 12.3) bewegbar ist,
- 1. daß die Stromabnehmer als zungenförmige Schleifer (12.1, 12.2, 12.3) ausgebildet sind, die aus der ebenen Fläche (11') der Platte (11) um einen ersten Winkel (α) zwischen 2 und 70° abgebogen und tangential zu einem Kreis (K) so positioniert sind, daß sie mit der am Rotorkörper (21) angeordneten teilringförmigen Widerstands- und Leiterbahn (20) konktaktierend in Berührung kommen und
- 2. daß die zungenförmigen Schleifer (12.1, 12.2, 12.3) eine reduzierte Blechdicke aufweisen.
2. Widerstandseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die zungenförmigen Schleifer (12.1,
12.2, 12.3) um einen zweiten Winkel (β) zueinander
versetzt angeordnet sind.
3. Widerstandseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder
2, dadurch gekennzeichnet, daß die zungenförmigen
Schleifer (12.1, 12.2, 12.3) über einer Schleiferaus
nehmung (12.1', 12.2', 12.3') aus der Platte (11)
herausragen.
4. Widerstandseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstands- und
Leiterbahn (20) auf einer der Flachseiten (21') eines
kreis- oder mehreckförmig ausgebildeten Rotorkörpers
(21) angeordnet ist.
5. Widerstandseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstands- und Leiter
bahn (20) aus einer ersten Leiterbahn (23.1), einer mit
dieser verbundenen ersten Widerstandsbahn (22.1), einer
mit der ersten Widerstandsbahn (22.1) verbundenen
zweiten Leiterbahn (23.2), einer mit der zweiten Leiter
bahn (23.2) verbundenen zweiten Widerstandsbahn (22.2)
und einer mit der zweiten Widerstandsbahn verbundenen
dritten Leiterbahn (23.2) besteht, die alle auf einem
Isolierstoffträger (27) angeordnet sind.
6. Widerstandseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
- 1. daß die Platte (11) mit einem angeformten Stecker gehäuse (18), in das die Steckerkontakte (14.1, 14.2, 14.3) hineinragen, als eine Sockelplatteneinheit (10) und daß der Rotorkörper als ein Stellrad (21), das in wenigstens einer Stellradwellenhalterung (17) gelagert ist, ausgebildet ist und
- 2. daß die Platte (11), das Steckergehäuse (18) und das Stellrad (21) von einem Gehäuse (31) so umgeben sind, daß das Steckergehäuse (18) vollständig und das Stellrad (21) teilweise aus einer Einbauöffnung (32) herausragend freigelassen ist.
7. Widerstandseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Hartpapierträ
gerbahn (27) als Isolierstoffträger eine Wider
standsschicht (22') als Widerstandsbahn (22.1, 22.2) und
eine Silberschicht (23') als Leiterbahn (23.1, 23.2,
23.3) aufgedampft oder -gespritzt sind.
8. Verfahren zur Herstellung einer Sockelplatteneinheit für
eine verstellbare Widerstandseinrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch folgende
Verfahrensschritte:
- a) Reduzieren der Blechdicke eines Metallbleches im Bereich der Schleifer (12.1, 12.2, 12.3);
- b) Ausstanzen einer Leitungssystemkonfiguration (19) aus
dem Metallblech, wobei die Leitungssystemkonfigura
tion (19) eine solche gitterförmige Struktur erhält,
daß wenigstens zwei einen Leiterzug aus
- 1. einem um einen ersten Winkel α zwischen 2° und 70° abgebogenen und um einen zweiten Winkel β abgewinkelten zungenförmigen Schleifer (12.1, 12.2, 12.3),
- 2. einem Ableitungselement (13.1, 13.2, 13.3) und
- 3. einem Steckkontakt (14.1, 14.2, 14.3) bildende Streben (19.1', 19.2', 19.3') mit wenigstens einem Halterungssteg (19.1, 19.2, 19.3) verbunden sind;
- c) Umgeben der Ableitungselemente (13.1, 13.2, 13.3) mit einem eine Platte (11) bildenden Kunststoff unter Freilassung einer Schleiferausnehmung (12.1', 12.2', 12.3') unter jedem Schleifer (12.1, 12.2, 12.3), einer Ableitungsausnehmung (13.1', 13.2', 13.3') unter jedem Halterungssteg (19.1, 19.2, 19.3) und einer Ausnehmung für eine Stellradhalterung (17) eines Stellrades (21) um den Mittelpunkt eines Kreises (K), den die Schleifer (12.1, 12.2, 12.3) tangieren;
- d) Heraustrennen eines Abschnitts aus den Halterungs stegen (19.1, 19.2, 19.3) im Bereich der Ableitungs ausnehmungen (13.1', 13.2', 13.3') in etwa deren Breite.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
im Verfahrensschritt a) das Metallblech im Bereich der
Schleifer (12.1, 12.2, 12.3) durch spanabhebende
Verformung oder spanlose Verformung reduziert wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich
net, daß im Schritt c) mit der Platte (11) ein die
Steckkontakte (14.1, 14.2, 14.3) umgebendes Stecker
gehäuse (18) einstückig geformt wird.
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- 1994-06-30 DE DE19944422856 patent/DE4422856C2/de not_active Expired - Fee Related
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DE4422856A1 (de) | 1996-01-04 |
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