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Schiebewiderstand Die Erfindung bezieht sich auf einen Schiebewiderstand
zur Regelung elektrischer Apparate von kleiner und mittlerer Leistung, bei dem der
Draht vom Kontaktstück des Schiebers unmittelbar berührt wird und die Form einer
-eng gewickelten Schraube (Wendel) hat, die in größeren Schraubenwindungen in Rillen
eines geraden oder ringförmigen Wicklungsträgers angeordnet ist.
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Der Widerstand ist hauptsächlich für die Regelung der Lichtstärke
einer oder mehrerer Glühlampen, für die Regelung von kleinen Motoren, elektrischen
Spielzeugen, Apparaten der drahtlosen Telegraphie, Heizapparaten u. dgl. bestimmt.
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Der Widerstand kann auch als Ausschalter eingerichtet werden.
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Die Erfindung besteht darin, daß die ohne Kern ausgeführte Widerstandswicklung
so tief in die Rillen des Wicklungsträgers gelegt ist, daß das den Widerstandsdraht
tangential berührende Kontaktstück des Schiebers sich bei der zur Erzeugung des
Kontaktdruckes ausreichenden Zusammendrückung oder Ausbiegung der Drahtwindungen
auf die die Rillen trennenden Stege auflegt. Das Kontaktstück verschiebt sich dabei
tangential zu den von ihm berührten (engen) Windungen der Widerstandswicklung.
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Die Raumausnutzung ist bei einem gemäß der Erfindung ausgeführten
Widerstand so gut, daß man ihn in einer hierfür bestimmten Dose von den Abmessungen
eines üblichen Dosenschalters unterbringen kann.
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Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes.
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Die Abb. z bis 9 stellen in vergrößertem Maßstabe die eine Ausführungsform
dar. Die Abb. io zeigt eine abgeänderte Ausführungsform des Widerstandes.
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Abb. i zeigt eine Draufsicht auf das Gerät in seiner Dose ohne Deckel
und ohne Bedienungsknopf.
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Abb. a ist ein Schnitt durch das Gerät nach Linie II-II der Abb. i.
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Abb. 3 ist ein Teilschnitt nach Linie III-III der Abb. i.
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Abb. q. zeigt ein Stück des Isolierringes mit einem Teil der Widerstandswicklung.
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Abb.5 zeigt eine Ausführungsform des Wicklungsträgers im Querschnitt,
Abb. 6 eine andere Ausführungsform desselben.
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Abb.7 ist eine Draufsicht auf einen Teil des Wicklungsträgers nach
Abb. 5, Abb. 8 eine ebensolche Ansicht des Wicklungsträgers nach Abb. 6.
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Abb.9 zeigt ein Stück der Widerstandswicklung.
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Abb. io zeigt im Schnitt eine abgeänderte Ausführungsform eines für
einen Heizapparat bestimmten Regelwiderstandes.
In der Ausführungsform
nach Abb. i bis 9 hat das Gerät eine elektrisch leitende Achse i, die sich in einer
Buchse 2 dreht, welche ihrerseits an dem Deckel 3 mit einem Flansch 4 und der Mutter
5 befestigt ist. Das aus der Dose hervorstehende Ende der Achse i ist fest mit einem
isolierenden Drehknopf 6 verbunden. Auf der Buchse 2 ist ein Arm 7 aus Metall mit
einer Mutter 8 befestigt, der einen Ring 9, den Wicklungsträger aus isolierendem
und vorzugsweise feuerfestem Stoff trägt; dieser Ring ist an dem Arm mittels Schraube
io und Mutter ii befestigt. Die Schraube io endet in einen Kopf 12, der infolge
der beschriebenen Einrichtung elektrisch mit der Achse i verbunden ist. Auf deren
unterem (aus der Buchse :2 vorragenden) Ende ist mittels einer Druckschraube 15
ein Ring 14 befestigt, der eine federnde Kontaktzunge 13 trägt.
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Der Wicklungsträger 9 hat eine Ausbuchtung 16, in die eine Buchse
17 (Abb. 3) eingelassen ist. Das obere Ende der Buchse trägt eine Befestigungsschraube
18 für das Ende des Widerstandsdrahtes i9.
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Die Buchse 17 und der Kopf 12 bilden also die beiden Klemmen des Reglers.
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Der Widerstand i9 besteht aus einem in an sich bekannter Weise schraubenspindelartig
gewickelten Draht, der in Schraubenwindungen auf den Tragring 9 aufgewickelt ist.
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Der ringförmige Wicklungsträger kann verschiedene Formen haben, z.
B. elliptischen, co -förmigen (Abb. 5) oder T-förmigen Querschnitt (Abb.6) oder
auch einen sonstigen geeigneten Querschnitt.
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Der Wicklungsträger hat Stege, und die Rillen 2o zwischen diesen (Abb.
7 und 8), die zur Aufnahme des Widerstandsdrahtes dienen, haben eine ausreichende
(ungefähr dem Durchmesser der Locke entsprechende) Tiefe, um jede Formänderung und
dauernde Verlagerung der Windungen des Widerstandsdrahtes 2u verhindern und um den
Druck der Kontaktzunge zum Teil auf die die Rillen trennenden Stege zu übertragen,
wenn der Widerstandsdraht so fein ist, daß sich die Windungen unter dem Druck der
Kontaktzunge durchbiegen.
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In dem Beispiel nach Abb. i, 2, 6 und 8 sind- außer den Rillen 2o
noch Löcher 21 im mittleren Steg des T-förmigen Wicklungsträgerringes dicht an den
Flanschen angebracht, deren Winkelteilung das Doppelte der Teilung der Rillen beträgt.
Der schraubenspindelartig gewickelte Widerstandsdraht i9 ist abwechselnd in den
Rillen 2o um den ganzen T-förmigen Ring und durch die Löcher 21 nur um die senkrechten
Flansche des T-förmigen Ringes herumgeführt, wodurch man eine in bestimmtem Maße
längere Wicklung unterbringen kann. Die Kontaktzunge 13, deren Breite etwas größer
ist als der Mittelabstand zweier benachbarter Stege, berührt bei ihrer Drehbewegung
eine Windung (oder eine Windungsgruppe) des Widerstandes, ehe sie die Berührung
mit der vorhergehenden Windung (öder Windungsgruppe) verliert. Jede Windungsgruppe
wird von der Zunge unter einem günstigen Winkel getroffen, so daß die Zunge den
Draht nicht merklich beansprucht und tangential auf den Windungen fortschreitet.
Wie aus Abb. 9 ersichtlich, gleitet die Kontaktzunge also längs der Fäden in der
Richtung des Pfeiles A und nicht quer, -wie dies bei den üblichen Schiebewiderständen
gewöhnlich der Fall ist. Außerdem kann bei dieser Anordnung die Kontaktzunge auf
den die Rillen trennenden Stegen gleiten, so daß diese ihren Druck aufnehmen, während
die aus ihren Rillen vorstehenden Teile der bestrichenen Windungen nur eine geringe
Verschiebung oder eine schwache elastische Durchbiegung erfahren, wodurch sich vielfache
Kontaktpunkte ergeben. Die Widerstandswindungen"bleiben auf diese Weise in ihren
Rillen und erfahren nur eine sehr geringe Abnutzung. Wenn die Kontaktzunge arn Ende
ihres Weges angelangt ist, stößt sie gegen einen Zapfen 22 und öffnet, da sie nicht
mehr mit dem Widerstand i9 in Berührung steht, den Stromkreis; der Apparat dient
also als Unterbrecher.
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Wenn man die Zunge im entgegengesetzten Sinne dreht, stößt sie in
ihrer anderen Endlage gegen einen Zapfen 22' und schließt den Widerstand kurz.
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Bei dem neuen Gerät geht die Änderung der Stromstärke fast ohne Sprünge
oder Unterbrechungen vor sich.
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Die neue Einrichtung hat den Vorzug, daß man infolge der Unterbringungsmöglichkeit
großer Drahtlängen für den Widerstand einen Draht von entsprechend stärkerem Durchmesser
verwenden kann, wodurch die Gefahr übermäßiger Erwärmung vermieden wird.
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Die Wicklungsart des Drahtes ermöglicht auch eine vollkommene Lüftung
des Gerätes. Der beschriebene Körper wird im ganzen von den beiden Zapfen 22 und
22' getragen, die im Boden 23 der das Gerät enthaltenden Dose 24 angebracht sind
und in die Buchse 17 bzw. in den Kopf 12 eingreifen. Eine Druckschraube 25 verbindet
den Kopf 12 mit seinem Zapfen fest und hält den Widerstandskörper in der Dose, die
mit nicht dargestellten Lüftungslöchern versehen ist.
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Bei der Ausführung nach Abb. io besteht der als Heizregler dienende
Widerstand aus einem ringförmigen, isolierenden Träger 26, der die Widerstandswicklung
27 trägt. Der Träger 26 ist fest mit einem Mittelzapfen 28
verbunden,
der einem Zahnrad 29 als Achse dient. Dieses hat den Arm 30, in dem eine auswechselbare
Bürste 31 sitzt. Diese sitzt wie eine Dynamobürste auf einem Metall-. bolzen
32, der in einer zu diesem Zweck in Sem Arm 3o ausgesparten Durchbrechung gleiten
kann und unter dem Druck einer Kontaktfeder 33 steht. Am unteren Ende der Achse
28 sitzt ein Winkelstück 34, in dessen einem Schenkel das Ende der Antriebsachse
35 gelagert ist, das das in das Zahnrad 29 eingreifende Ritzel 36 trägt.
Am Ende der Achse 35, die beliebig -%veit aus dem Heizapparat heraus verlängert
werden kann, sitzt der Handhabungsknopf 37 oder ein Handrad.
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Wenn der Regler zur Beeinflussung eines elektrischen Heizapparates,
z. B. eines Ofens, dienen soll, ordnet man ihn in dem eigentlichen Heizapparat in
unmittelbarer Nähe der Heizkörper, mit denen er in Reihe geschaltet ist, an, so
daß die im Regler entwickelte Wärme dem Heizapparat zugute kommt, dessen thermischer
Wirkungsgrad dadurch einen Höchstwert erlangt.
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Der dargestellte Schiebewiderstand kann in Einzelheiten abgeändert
werden, ohne aus dem Bereich der Erfindung zu fallen. Der ringförmige Wicklungsträger
kann beispielsweise durch einen zylindrischen oder prismatischen ersetzt werden
und die Kontaktzunge durch einen Schieber, der sich längs einer Erzeugenden des
Zylinders oder längs einer Kante des Prismas verschiebt, da auch in diesem Falle
die Windungen des Widerstandsdrahtes tangential von dem Schieber bestrichen werden.
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Gegenüber bereits bekannten nicht regelbaren Widerständen mit schraubenspindelartig
um einen hitzebeständigen Träger gewickelten Draht besteht die Erfindung also darin,
daß bisher vereinzelt an sich bekannte Elemente zu einem regelbaren Widerstand kombiniert
sind und dadurch eine von ihrer früheren Wirkung verschiedene Wirkung ergeben. Infolge
der Doppelschraubenform der Wicklung werden die Windungen von dem Gleitkontakt nur
schwach beansprucht, so daß also die mechanische Festigkeit der Wicklung ein Maximum
ist. Dieser technische Fortschritt wird noch dadurch erhöht, daß die Höhe der Stege
zwischen den Gängen der Wicklung in jedem Falle dem Drahtquerschnitt angepaßt ist,
so daß sie fast den ganzen Druck des Kontaktstückes aufnehmen.