DE712787C

DE712787C - Rheostat or potentiometer

Info

Publication number: DE712787C
Application number: DES121076D
Authority: DE
Original assignee: SATOR RADIO VERTRIEBSGESELLSCH
Current assignee: SATOR RADIO VERTRIEBSGESELLSCH
Priority date: 1935-01-08
Filing date: 1936-01-08
Publication date: 1941-10-25

Description

Regelwiderstand oder Potentiometer Die Erfindung bezieht sich auf solche Regelwiderstände Moder Potentiometer, bei welchen auf einer in einer Ebene angeordneten Widerstandsbahn :ein von einem aus. dünnem Blech bestehenden Einstellarm getragener, rollender Kontakt oder ein federndes, sich unter der Wirkung einesebenfalls von einem Einstellarm getragenen und seine rollende Bewegung ausführenden Druckgliedes auf der Widerstandsbahn abwälzendes Kontaktglied läuft und der den Kontakt oder das Druckglied bildende Rollkörper in seiner etwa parallel zur Richtung der Widerstandsbahn verlaufenden Führung lose gelagert ist.Variable resistor or potentiometer The invention relates to Such rheostats Moder potentiometer, at which on one in one level arranged resistance track: one from one. thin sheet metal existing adjustment arm carried, rolling contact or a resilient one, under the action of a likewise carried by an adjustment arm and its rolling movement executing pressure member on the resistance track rolling contact member runs and the contact or the roller body forming the pressure member in its approximately parallel to the direction of the resistance track running guide is loosely stored.

Bei den bekannten Dmdhwiderständen dieser Art wurde ein linsenförmiges Kontaktglied verwendet, das über eine zylindrische Widerstandsbahn, vorzugsweise ,aus Drahtmaterial, ,abrollen sollte. Zu diesem Zwecke war das Kontaktglied durch :ein gabelartiges Halteglied' in der Umfangsrichtung gehalten; vermittels zweier federnder Blechscheiben, die das linsenförmige Kontaktstück :an der der Drehachse zugekehrten Seite klemmten, sollte bewirkt werden, daß sich das Kontaktstück fest gegen .die Widerstandsbahn anlegt: Der Druck, mit dem das Kontaktstück auf dem Widerstandskörper aufruht, ist gemäß dieser Ausfiihrungsform mithin von der Kraft :afhängig, mit der ,die beiden Scheiben sich gegen die Linse pressen sowie von dem Zuschärfungswinkel dieser Linse selbst. Aus diesem Umstande ergeben sich indessen vßrschiedene Nachteile, die im wesentlichen sind: Die Kraft, mit der diese beiden Blechscheiben das linsenförmige Kontaktstück pressen, muß eine erhebliche sein, damit sich das Kontaktstück mit ,ausreichendem Druck gegen den Widerstandskörper legt. In dem Maße, wie aber die Pressung ansteigt, erhöht sich auch die Reibung, welche der Umfang des linsenförmigen Kontaktstückes :an diesen pressenden Scheiben findet. Um dennoch eine Abwälzung, der Linse am Widerstandskörper zu sichern, muß man einerseits trachten, diese Reibung gering zuhalten, was nur .durch sorgfältige Herstellung des Linsenkörpers möglich ist, andererseits muß man auch die rollende Reibung der Linse am Widerstandskörper erhöhen, und es ist zu diesem Zwecke vorgeschlagen worden, den Umfang der Linse aufzurauhen. Diese Aufrauhung führt aber zu verschiedenen Unzuträglichkeiten, wenn man einen Sdhichtwiderstand mit empfindlicher Oberfläche verwenden will; aus diesen Gründen ist die bekanntgewordene Ausführungsform auch hauptsächlich nur für Drahtwiderstände brauchbar.In the case of the known double-ended resistors of this type, a lens-shaped Contact member used, the via a cylindrical resistance track, preferably , made of wire material,, should unroll. For this purpose the contact member was through : a fork-like holding member held in the circumferential direction; by means of two resilient sheet metal disks that form the lens-shaped contact piece: on the axis of rotation jammed on the opposite side, the contact should be caused to hold tight against .the resistance track applies: The pressure with which the contact piece on the resistance body rests, is therefore, according to this embodiment, of the force: dependent, with which , the two discs press against the lens and from the bevel angle this lens itself. However, this situation results in various disadvantages, which are essentially: The force with which these two sheet metal disks form the lenticular Pressing the contact piece must be a significant one so that the contact piece is with , puts sufficient pressure on the resistance body. To the extent that they do Pressure increases, also increases the friction, which the circumference of the lenticular Contact piece: takes place on these pressing discs. In order to pass a shift To secure the lens to the resistance body, one must on the one hand endeavor to reduce this friction to keep it low, which is only possible through careful manufacture of the lens body is, on the other hand, one must also consider the rolling friction of the lens on the resistance body increase, and it has been suggested for this purpose, the circumference of the lens to roughen up. However, this roughening leads to various inconveniences, if you want to use a waterproofing resistor with a sensitive surface; from these For reasons, the embodiment that has become known is mainly only for wirewound resistors useful.

Der Umstand, daß diese Konstruktion nur für Drehwiderstände brauchbar ist, bei denen der Widerstandskörper auf -einem Zylindermantel aufgebracht ist, bedingt eine beträchtliche Bauhöhe des Widerstandes; diKlemmung der Linse macht zwei Scheiben erforderlich, die aus zutem, federndem Material. bestehen müssen, wie denn überhaupt f,1,ci@; Aufwand an Einzelteilen bei diesem ältee@0- Widerstand ein erheblicher ist. Die Verweil= dung stark federnder Scheiben, zwischen denen das linsenförmige Kontaktglied gepreßt werden muß, erschwert weiterhin den Zusammenbau des Drehwiderstandes. Auch wäre gemäß dieser älteren Ausführung die Zwischenschaltung eines federnden Druckgliedes nach Art der bekannten Taumelbleche, zwischen Kontaktkörper und Widerstandsbahn, zwecks Vermeidung einer dirnekten Berührung von Kontakt und Widerstand mindestens sehr erschwert.The fact that this construction can only be used for rotary resistors in which the resistance body is applied to a cylinder jacket requires a considerable overall height of the resistance; The clamping of the lens requires two disks made of a resilient material. must exist, as in general f, 1, ci @; Cost of individual parts for this old @ 0- Resistance is a significant one. The lingering of strongly resilient disks between which the lens-shaped contact member must be pressed further complicates the assembly of the rotational resistance. Also, according to this older embodiment, the interposition of a resilient pressure member in the manner of the known wobble plates, between the contact body and resistance track, in order to avoid direct contact between contact and resistance, would be at least very difficult.

Die Erfindung will diese Nachteile vermeiden und im besonderen eine einwandfrei° Abwälzung des als Rollkörper ausgebildeten Kontaktgliedes auf der Widerstandsbahn oder dem zwischengeschalteten, nach Art der bekannten Taumelbleche b-,schaffenen Druckgliede sichern; dieses Ziel soll aber gemäß der Erfindung bei einem verminderten Aufwand an Bestandteilen und der Möglichkeit eines einfachen Zusammenbaus erreicht werden.The invention aims to avoid these disadvantages and in particular one flawless ° rolling of the contact member, which is designed as a roller body, on the resistance track or the interposed, b- in the manner of the known wobble plates, create Secure pressure links; however, this aim is to be reduced according to the invention Completion of components and the possibility of simple assembly achieved will.

Zu diesem Zu ecke sind in der der Widerstandsbahn ztigei@"andten Breitseite des Einstellarmes, der, wie bemerkt, das Rollglied trägt, ein kreisbogenförmiger Schlitz, welcher parallel zur Richtung der Widerstandsbahn eine beträchtliche Länge aufweist, oder eine entsprechende Vertiefung vorgesehen, die als lose Führung für den im wesentlichen kugelförmigen Rollkörper dienen, Zoobei die Gröle der durch diese Führung bedingten Nacheilung des Rollkörpers gegenüber dein Einstellarm durch die Wahl der Breite der Führung, an dessen Kanten der Rollkörper mit gegenüber seinem größten Durchmesser verkleinerten Roillzreisen läuft, veränderlich ist.To this corner are ztigei @ "andten broadside in the resistance track of the adjustment arm, which, as noted, carries the rolling element, an arcuate one Slot which is parallel to the direction of the resistance track for a considerable length has, or a corresponding recess is provided as a loose guide for the essentially spherical rolling elements are used, Zoobei the size of the through this lead caused the rolling body to lag behind your adjustment arm the choice of the width of the guide, on the edges of which the rolling body with opposite his largest diameter reduced Roillzreisen runs, is changeable.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegnstand in mehreren Ausführungsformen beispielsweise dargestellt. Die Fig. i und 2 ,eigen. ein erfindungsgemäß ausgebildetes Potentiometer in Draufsicht bzw. in einem lotrechten Mittelschilitt. Die Fig.3 und 4. stellen in Draufsicht und im Schnitt eine andere Aushildung von Einstellarm und Druckglied dar. :,- ährend die Fig. 5 bis 9 weitere Ausführungsfgrmen der am Einstellarm ausgebildeten Führung für das Druckglied zeigen.The subject matter of the invention is shown in several embodiments in the drawing for example shown. Figs. I and 2, proper. one designed according to the invention Potentiometer in plan view or in a vertical middle slide. The Fig. 3 and 4. show in plan view and in section a different formation of the adjustment arm and Pressure member.: During FIGS. 5 to 9, further embodiments of the setting arm show trained guide for the pressure member.

Bei der Ausführungsform emäß Fig. i und 2 ist auf einer Platte i' aus Isoliermaterial eine kreisbogenförmige Widerstandsbahn = aus Kohle o..dgl. aufgetragen. Mit dieser Widerstandsschicht kann die federnde Kontaktscheibe 3 in wandernde Berührung gebracht werden. Der sich nach Art einer Abwälzung vollziehende Andruck der Kontaktscheibe 3 an die Widerstandsschicht 2 wird durch eine Kugel 4. aus Isoliermaterial be- >irkt, welche in einem in dem drehbaren und lernden Einstellarm 5 vorgesehenen kreis- ogenförmigeii Schlitz 6 von beträchtlicher Länge lose gelagert ist. Die Breite dieses Schlitzes ist etwas kleiner gewählt als der Durchmesser des kugelförmigen Druckgliedes ,1. Dies hat zur Folge, daß die Berührungspunkte, mit welchen die Kugel 4. an den beiden Begrenzungskanten 6', 6" des Schlitzes 6 anliegt, bei der Bewegung des Einstellarmes 5 kleine Kreise auf der Kugel beschreiben und diese Kugel sich nicht in dem gleichen Maße vorwärts bewegt wie der Einstellarm, sondern hinter demselben etwas zurückbleibt. Dieses Nacheilen der Kugel hinter dem Einstelh,rm wird um so stärker, je kleiner die Breite des Schlitzes gegenüber dem Durchmesser der Kugel 4. gewählt ist. Es wird hierdurch die Möglichkeit einer Feineinstellung des gewünschten Widerstandswertes erzielt.In the embodiment emäß Fig. I and 2 is on a plate i 'made of insulating material, a circular arc-shaped resistance track = made of carbon or the like. applied. The resilient contact disk 3 can be brought into moving contact with this resistance layer. The pressure of the contact disk 3 against the resistance layer 2, which takes place in the manner of rolling, is loaded by a ball 4. made of insulating material. > irkt, which in one in the rotatable and learning setting arm 5 provided circular Ogeniformeii slot 6 of considerable length is loosely supported. The width of this slot is selected to be somewhat smaller than the diameter of the spherical pressure member, 1. As a result, the points of contact with which the ball 4 rests on the two delimiting edges 6 ', 6 "of the slot 6, describe small circles on the ball when the adjusting arm 5 moves, and this ball does not move to the same extent moves forward like the adjustment arm, but remains behind it somewhat. This lagging of the ball behind the adjustment arm, the stronger the smaller the width of the slot compared to the diameter of the ball 4 desired resistance value achieved.

Die durch den Schlitz 6 geschaffene Führung für das Druckglied q. ist zweckmäßig in bezug auf die Ebene, in der die Widerstandsbahn 2 angeordnet ist, etwas geneigt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist sie in der Richtung gegen die Drehachse 7 des Einstellarmes 5 geneigt, wodurch bewirkt wird, daß die Kreise, welche die Berührungspunkte der Kugel mit den Begrenzungskanten 6', 6" des Schlitzes 6 beschreiben, verschieden groß sind. Man wählt dabei die Neigung der Führung so, daß die Durchmesser der beiden eben er:välinten Kreise im gleichen Verhältnis zueinander stehen, wie die- Durchmesser der beiden kreisbogenförmigen Begrenzungskanten 6', 6" des Schlitzes 6. Hierdurch wird ein vollkommen gleichmäßiges Abrollen der Kugel 4. gewährleistet.The guide created by the slot 6 for the pressure member q. is useful in relation to the plane in which the resistance track 2 is arranged, somewhat inclined. As can be seen from Fig. 2, it is in the direction against the axis of rotation 7 of the adjustment arm 5 inclined, thereby causing the circles which the Describe the points of contact of the ball with the delimiting edges 6 ', 6 "of the slot 6, are of different sizes. One chooses the inclination of the guide so that the diameter of the two välinten circles are in the same relationship to one another as the diameter of the two circular arc-shaped delimiting edges 6 ', 6 "of the slot 6. This ensures that the ball rolls 4. completely evenly.

Statt die Führung 6 in der in Fig. i und gezeichneten Weise als Schlitz auszubilden. kann man ihr ,auch verschiedene andere Formen geben, von denen einige in den Fig. 5 bis 9 veranschaulicht sind.Instead of the guide 6 in the manner shown in Fig. I and as a slot to train. it can also be given various other forms, some of which are illustrated in Figures 5-9.

Gemäß Fig.5 ist in dem Einstellarm 5 eine Vertiefung 8 vorgesehen, gegen deren Kanten 9 und io die Kugel q. anliegt. Dcr Abstand der Begrenzungskanten 9 und i o ist wieder kleiner gewählt als der Durchmesser der Kugel q.,- wobei diese Begrenzungskanten 9 und i o in Ebenen liegen können, welche verschiedenen Abstand von der durch den Mittelpunkt der Kugel :1 parallel zur Widerstandsbahn gelegt gedachten Ebene besitzen können.According to Figure 5, a recess 8 is provided in the setting arm 5, against its edges 9 and io the ball q. is present. The distance between the boundary edges 9 and i o is again chosen to be smaller than the diameter of the ball q., - where this Boundary edges 9 and i o can be in planes which have different spacing from the one through the center of the ball: 1 imagined to be placed parallel to the resistance track Can own level.

Fig. 6 zeigt eine Führung i i von dreieckigem Querschnitt, wobei die Kanten 12 und 13, längs denen die Kugel q. abrollt, ziemlich nähe beieinander liegen, so daß das früher beschriebene Nacheilen der Kugel q. gegenüber dem Einstellarm 5 in beträchtlichem Maße auftritt. Dabei liegen diese Kanten 12 und 13 in einer gemeinsamen zur Widerstandsbahn parallelen Ebene. Gemäß Fig:@i hingegen, welche eine im übrigen der Führung nach Fig. 6 sehr ähnliche Führung zeigt, liegen die Begrenzungskanten 12' und 13' in Ebenen, die verschiedenen Abstand von der durch den Mittelpunkt der Kugel q. -parallel zur Widerstandsbahn gelegt gedachten Ebene besitzen.Fig. 6 shows a guide ii of triangular cross-section, the edges 12 and 13, along which the ball q. unrolls, are fairly close to each other, so that the previously described lagging of the ball q. compared to the adjustment arm 5 occurs to a considerable extent. These edges 12 and 13 lie in a common plane parallel to the resistance track. Referring to FIG. @I other hand, which shows a very similar in the rest of the guide of Figure 6 guide, the boundary edges of the different spacing are 12 'and 13' in planes of the q by the center of the sphere. - have an imaginary plane laid parallel to the resistance track.

Die Fig. 8 und 9 zeigen Ausführungsformen der Führung, deren Breite praktisch Null geworden ist, indem die bei den früheren Ausführungsbeispielen vorhanden gewesenen beiden Berührungskanten 9, io in Fig.5. 12, 13 in Fig. 6 zu einer einzigen Berührungskante 14 in Fig. 8 bzw. 15 in Fig. 9 zusammengerückt sind. In diesem Falle ist das MaP, um welches die Kugel q. hinter dem Einstellarm bei der Bewegung des letzteren zurückbleibt, am größten, so daß hier eine besonders feine Einstelhuig des Widerstandswertes möglich ist.8 and 9 show embodiments of the guide, the width has become practically zero by the fact that in the earlier embodiments been two contact edges 9, io in Fig.5. 12, 13 in Fig. 6 to a single one Contact edge 14 in Fig. 8 and 15 in Fig. 9 are moved together. In this case is the MaP around which the ball q. behind the adjustment arm when moving the the latter remains behind, the largest, so that here a particularly fine setting of the resistance value is possible.

Statt Kugelform kann das Druckglied q. auch eine andere Form besitzen, sofern diese Form nur eine rollende Bewegung des Druckgliedes zuläßt. Beispielsweiss ist gemäß den Fig. Ä und ¢ das Druckglied als bombierte Rolle 16 ausgebildet, welche zwei Achsstummel `17 und 18 trägt. Die Rolle 16 ist wieder in einem kreisbogenförmigen Schlitz 19 des drehbaren Einstellarmes 5 lose gelagert und liegt mit ihren Achsstummeln 17 und 18 gegen volle Teile des Einstellarmes 5 an. - S:o wie bei der Ausführungsform nach den Fig. i und 2 ist der Einstellarm 5 gegen seine Drehachse 7 hin geneigt, und, um ein gleichmäßiges Abrollen der Rolle zu erreichen, besitzen die beiden Achsstumme117 und 18 verschiedenen Durchmesser, wobei das Verhältnis dieser Durchmesser mit dem Verhältnis der Durchmesser der beiden Begrenzungskanten i9' und i9" des Schlitzes i9 übereinstimmt.Instead of a spherical shape, the pressure member q. also have a different shape, provided that this shape only allows a rolling movement of the pressure member. For example, according to FIGS. A and ¢, the pressure member is designed as a cambered roller 16 which carries two stub axles 17 and 18. The roller 16 is again loosely mounted in a circular arc-shaped slot 19 of the rotatable setting arm 5 and rests with its stub axles 17 and 18 against full parts of the setting arm 5. - S: o as in the embodiment of Figures i and 2, the adjustment arm 5 is inclined to its rotational axis 7, and to obtain a uniform unwinding to reach the roller possessing two Achsstumme117 and 1 8 different diameter, wherein the ratio. this diameter corresponds to the ratio of the diameters of the two delimiting edges i9 'and i9 "of the slot i9.

Es ist zu bemerken, daß die Verwendung eines eine rollende Bewegung ausführenden Organs zusammen mit einer derart gestalteten Führung, daß das rollende Organ hinter der Führung nacheilt, nicht nur für Widerstände mit federndem Kontaktorgan, sondern auch für solche Widerstände mit Vorteil verwendbar ist, bei welchen das rollende Organ unmittelbar auf der Widerstandsschicht abrollt, also selbst als Stromabnahmeorgan dient.It should be noted that the use of a rolling motion executing organ together with a guide designed in such a way that the rolling Organ lags behind the guide, not only for resistors with a spring-loaded contact element, but can also be used with advantage for those resistors where the rolling organ rolls directly on the resistance layer, i.e. itself as a current pick-up organ serves.

Claims

PA'1'1: N1'AIN SL'kÜC11L: i. Rheostat or potentiometer, at which on a resistance track arranged in a plane from one out thin sheet metal adjustment arm carried, rolling contact or resilient, under the action of one also carried by an adjustment arm and one rolling movement executing pressure member on the resistance track, rolling movement Contact member runs and the contact or the pressure member forming rolling body in loosely stored a guide running approximately parallel to the direction of the resistance track is, characterized in that in the broadside facing the resistance track of the adjustment arm a circular arc-shaped slot, which is parallel to the direction the resistance track has a considerable length, or a corresponding depression are provided as a loose guide for the substantially spherical roller body serve, and that the size of the lag of the rolling body caused by this guide compared to the adjustment arm by choosing the width of the guide on its edges the rolling element with rolling circles that are smaller than its largest diameter runs, is changeable.

2. rheostat or potentiometer according to claim i, characterized in that the guide provided on the adjustment arm for the contact or- pressure member against the plane in which the resistance track is arranged, inclined is.

3. control resistor or potentiometer according to claim i and 2, characterized in that that the points of contact between the two circular arcs and the spherical guide Contact or pressure member at various distances from one through the center the imaginary plane of the ball placed parallel to the resistance path; lie and that The ratio of these distances is equal to the ratio of the diameters of the two circular arcs is chosen.