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Veränderlicher Kontakt bei elektrischen Regelwiderständen, Potentiometern
und ähnlichen elektrischen Apparaten Die Erfindung betrifft einen veränderlichen
Kontakt bei elektrischen Regelwiderständen, Potentiometern und ähnlichen elektrischen
Apparaten, bestehend aus kreisförmig angeordneten Widerstandsspulen. Bei den bisher
bekannten Apparaten dieser Art erhält man die Kontaktabnahme im allgemeinen durch
einen Gleitkontakt, z. B. durch eine Kontaktfeder, die sich gegen den Rand der Widerstandsspule
legt. In diesem Falle ist es zwecks Erzielung eines guten Kontaktes notwendig, daß
die Kontaktfeder stark gegen die Kanten der Widerstandsspule angedrückt wird. Die
starke Anpressung hat eine sehr schnelle Abnutzung des Widerstandsdrahtes sowie
die Bildung schädlichen Metallstaubes zur Folge, wodurch wiederum Kurzschlüsse hervorgerufen
werden können. Dabei kann diese starke Abnutzung schließlich auch bis zu einem vollständigen
Bruch des Widerstandsdrahtes führen. Ferner ist die Kontaktfeder unmittelbar mit
der Drehachse des Apparates verbunden, so daß keine genügend feine Regelung des
Widerstandes möglich ist.
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Diese Nachteile werden durch den veränderlichen Kontakt gemäß der
vorliegenden Erfindung beseitigt. Der erfindungsgemäße Kontakt gestattet sowohl
die Erzielung einer innigen Berührung ohne Gleitung und infolgedessen ohne Abnutzung
des Widerstandsdrahtes als auch die Erzielung einer feinstufigen Regelung, denn
es bedarf mehrerer Umdrehungen der Drehachse des Apparates, um den Abnahmekontakt
auf dein ganzen Umfang der Widerstandsspule abrollen zu lassen. Hierdurch erzielt
man eine viel genauere Regelung des Widerstandes.
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Die neue Vorrichtung besteht im wesentlichen in einem elastischen
Metallring, der unmittelbar zwischen die Widerstandsspule und entweder einen Betätigungsteil
des Gerätes oder einen mittelbar mit der Drehachse verbundenen Teil gepreßt wird.
Durch die Reibung zwischen diesen Teilen wird bei einer Drehung des Betätigungsteiles
ein Abrollen des Ringes unter Druck auf den Widerstand hervorgerufen, wobei durch
Führungen, Scheiben o. dgl. verhindert wird, daß der elastische Ring aus der Widerstandsbahn
herausspringt.
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Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind auf der Zeichnung in
vier Abbildungen dargestellt.
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Abb. r und 2 zeigen eine Ausführungsform im OOuerschnitt und Draufsicht:
-4b. 3 und 4 zeigen zwei andere Ausführungsformen.
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Der Draht z ist in bekannter Weise auf einem ebenen Ring aus Isoliermaterial
aufgewickelt, der an einem Deckel 2 befestigt ist, in dem die mit einem Drehknopf
4 z ersehene Achse 3 sitzt. Auf diese Achse ist lose eine Hülse 5 aufgeschoben.
Das eine Ende dieser Hülse trägt senkrecht zur Achse einen Hebel 6, der in eine
Gabel 7 ausläuft, das andere Ende der Hülse trägt einen Zeiger ß. Die Achse 3 mit
der Hülse 5 ist in dem Deckel mittels einer Schraubenmutter 9 zentriert,
in
die ein rohrförmiger, mit einem Kopf ii versehener Bolzen io
eingeschraubt ist.
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Im Innern des Regelwiderstandes liegt zwischen der Widerstandsspule
i und der Achse 3 ein elastischer Ring 12 aus Metall, z. B.Messing. Der Durchmesser
dieses Ringes ist etwas größer als der Abstand zwischen der Achse 3 und der Widerstandsspule
i, d. h. etwas größer als der Radius des Innenteiles des Regelwiderstandes, derart,
daß der Ring 12 etwas abgeplattet ist und sich unter einem gewissen Druck einerseits
gegen die Achse 3 und andererseits gegen die Drahtspule i legt. Ferner. geht der
Ring 12 durch die Gabel 7 und wird in seiner Stellung durch eine an der Achse 3
befestigte Platte 13 gehalten. Die Enden der Drahtspule i sind mit Klemmen 14, 15
verbunden, während der Ring 12 durch Vermittlung der Achse 3, der Hülse 5, der Schraube
i i und einer Leitung 16 mit einer Klemme 17 verbunden ist.
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Die Wirkungsweise des beschriebenen Gerätes ist folgende: Wenn man
den Knopf q. und damit die Achse 3 dreht, nimmt letztere durch Reibung den Ring
12 mit, der dann unter Druck auf dem Widerstandsdraht i abrollt und dabei die Kontaktabnahme
bewirkt. Dabei nimmt der Ring durch Vermittlung der Gabel 7 den Hebel 6 und damit
die Hülse 5 mit. Infolgedessen dreht sich der Zeiger 8 mit derselben Geschwindigkeit
wie der Ring 12, welche Bewegung man an einer Skala ablesen kann, die an dem Gerät
befestigt ist. Die Scheibe 13, die beispielsweise kreisförmig ist, verhindert das
Herausspringen des Ringes 12 bei seiner Verschiebung.
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Die Drehachse 3 ermöglicht mit dem Ring 12 eine feinstufige Regelung
des Widerstandes. Durch seine Abplattung schafft sich der Ring 12 eine gewisse Berührungsfläche
mit mehreren Drahtwindungen. Außerdem ergibt sich beim Abrollen des Ringes auf dem
Widerstandsdraht ein sehr kleiner Reibungswiderstand, infolgedessen eine geringe
Abnutzung und sehr leichte Bewegbarkeit. Wenn schließlich in dem Augenblick, wo
der Ring sich am Ende des Hauptweges an dem einen oder anderen Ende der Widerstandsspule
befindet, der Knopf q. zufällig in der falschen Richtung, d. h. über die Grenzstellung
des Ringes 12 hinaus, gedreht wird, so ruft diese unbeabsichtigte Drehung nur ein
Gleiten oder Rutschen zwischen der Achse 3 und dem Ring 12 ohne sonstige schädliche
Folgen hervor.
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Bei der Ausführungsform gemäß Abb.3 ist zwischen Ring 12 und Widerstandsdr
alt i ein elastisches Metallband 18 zwischengelegt. Dieses hat einen etwas kleineren
Durchmesser als der des Widerstandsringes. Der Ring 12 vermag auf diese Weise das
Band 18 auf mehrere Windungen des Drahtes i anzudrükken. Das Band 18 kann mit seinen
Enden am Gehäuse des - Widerstandes oder Potentiometers mittels besonderer Klemmen
i9 (Abb. 3) befestigt werden, die nicht die Anschlußklemmen der Enden der Widerstandsspule
sind; diese Klemmen i9 dienen gleichzeitig zum Eintritt des Stromes in den veränderlichen
Kontakt des Widerstandes und zum mechanischen Festhalten des Bandes 18, oder es
kann, wie in Abb. q. dargestellt, das Band als geschlossener Ring frei im Innern
der Widerstandsspule liegen. Im letzteren Falle kann das Band i8 durch einen biegsamen
Draht 2o an eine Klemme 2i angeschlossen werden. In den beiden letzten Fällen kann
der Ring 12 auch aus Isoliermaterial bestehen, da die Kontaktabnahme in diesem Falle
durch das Metallband i8 erfolgt.
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Der Ring 12 kann, anstatt daß er nur durch Reibung mit der Achse 3
verbunden ist, auch mit einem anderen Teil verbunden werden, der mechanisch mit
der Achse 3 gekuppelt ist. Um jeden Gleitkontakt zwischen den beweglichen, leitenden
Teilen und den festen Klemmen zu vermeiden, können in bekannter Weise diese beweglichen,
leitenden Teile mit ihren festen Klemmen durch biegsame Leitungen verbunden werden.