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Regelbarer Widerstand oder Potentiometer mit kleinem Anlaufwert Es
ist bekannt, daß bei regelbaren Widerständen bzw. Potent@iometern, vor allem wenn
es sich um höherohnvigie Widerstände handelt, zwischen den Endstellungen des Abtastorgans
und den an den Widerstandsenden angebrachten metallischen S.tromzuführungsorganen
mehr oder weniger große undefnierbarie Widerstände bestehen, die zu Unzuträglichkeiten
Anlaß geben,. Vor allem ist diese Erscheinung am Anfang des Regelbereiches als Anfangsanschlagwert
bekannt, der ein Herunterregelri des Widerstandswertes bis nahezu auf o Ohm verhindert.
Der Grund dafür ist darin zu suchen., daß auch das. bekannte AnschIagen des. verstellbaren
Kontaktarmes bzw. des Abt-astorgans an den metallischen Endkontakt oder ein damit
verbundenes Organ, welche Teile nur eine Begrenzung des Drehbereiches darstellen,
keinen widerstandslosen Stromübergang vom Anschluß zum Kontaktarm zulassen, weil
der übergangswiderstand zwischen diesen Teilen von dem Druck abhängig ist, mit welchem
diese Teile aufeinandergepreßt werden. Dieser Druck kann aber niemals sehr groß
sein., da der eine der beiden zusammenarbeitenden
Teile, nämlich
der Dreharm, beweglich ist und dem Druck, der beim Anschlagen in der Bewegungsrichtung
erfolgt, nachgibt.
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Es sind nun die verschiedensten Wege bekanntgeworden, um diese Schwierigkeit
zu überwinden. Beispielsweise hat man das Abtastorgan oder den Kontaktarm auf ein
metallisches Endstück, das mit der festen Stromzuführung in leitender Verbindung
steht, auflaufen lassen. Das metallische Endstück besteht dabei häufig aus einer
'Metallschicht, die auf die Enden des Widerstandselementes in feiner Verteilung
aufgebracht ist.
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Jene Fälle, bei welchen Metallteile des Regelkontaktes mit einem metallischen
Endkontakt in Berührung kommen, erwiesen sich als unbrauchbar, da bei der Verwendung
des Reglers in Verstärkergeräten die Berührung ton 'Metall mit Metall Knack- und
Krachgeräusche auslöst. Bei den anderen Fällen, bei welchen das aus Kohle oder aus
einem mit leitendem Lack überzogenen Metallstück od. dgl. bestehende Stromabnahmeorgan
auf eine metallische Endfläche aufläuft, tritt zwar dieser Fehler nicht auf, jedoch
tritt eine schnelle Abnutzung der Metallschicht durch das verschiedene Härteverhältnis
der miteinander in schleifende Berührung kommenden Stoffe ein, wodurch die Schleiffläche
des Abtastorgans und schließlich auch das Widerstandselement mit Metallspuren verunreinigt
,,v ird, was wiederum andere bekannte 'Iißstände zur Folge hat. Außerdem müssen
die 1letallschichten wegen der Einbrenntemperatur aus Edelmetall bestehen, wodurch
die an sich schon teure Herstellungsweise noch mehr verteuert wird.
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Die Erfindung vermeidet alle diese -Nachteile und gibt eine Bauform
eines regelbaren Widerstandes oder eines Potentiometers an, bei welchem zwischen
den Endstellungen des Stromabnehmers und den zugehörigen metallischen Anschlußv
orrichtungen des Widerstandselementes nur mehr ein sehr kleiner Widerstand besteht.
Gleichzeitig läßt sich die durch die Erfindung gebotene Lösung auch beispielsweise
bei Anzapfkontakten anwenden.
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Der Widerstand, bei welchem der Stromabnehmer ebenfalls mit einer
anderen als se:nar Abtastfläche gegen ein mit der festen Stromzuführung leitend
verbundenes Organ anläuft, ist dadurch gekennzeichnet, daß dieses Organ im ,wesentlichen
senkrecht zur Bewegungsrichtung des Stromabnehmers federt und sich an den Stromabnehmer
über ein nichtmetallisches. aber leitendes Zwischenglied, vorzugsweise aus Kohle,
anlegt.
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Es erfolgt also bei der Erfindung ebenfalls ein Kurzschließen zwischen
Abtastkontaktorgan und metallischer Anschlußvorrichtung. Jedoch kommt kein 1Zeta11
miteinander in Berührung, so daß ein Knacken vermieden wird, und andererseits kommt
auch die Schleiffläche des Kontaktstückes nicht mit Metall in Berührung, so daß
auch die dadurch bedingten schädlichen Folgen nicht eintreten können.
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Zur näheren Erklärung sei gleich die Zeichnung zu Hilfe genommen.
In Fig. i ist ein Teil eines Widerstandselementes mit dem Anfangskontakt in Seitenansicht
und in Fig.2 in Aufsicht dargestellt; Fig. 3 zeigt eine Abwandlung des Gedankens
der Fig. i, während Fig..l einen Schnitt der Fig. 5 zeigt; in Fig.6 schließlich
ist die perspektivische Ansicht eines Potentiometers, dessen zum Verständnis nicht
notwendige Teile fortgelassen sind, dargestellt.
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Im einzelnen bedeutet in Fig. i und 2 a ein geradegestrecktes Widerstandselement,
das aus einer Widerstandsmasse gepreßt sein kann oder aus einem Träger mit einer
darauf angebrachten dünnen Widerstandsschicht besteht. Auf diesem Widerstandselement
ist das Abtastorgan e mit Hilfe des Kontaktträgers f
verschiebbar angeordnet.
Die Stromzuführung zur Widerstandsschicht erfolgt über die Lötfahne b, welche durch
Nietung mit dem Widerstandselement a in leitende Verbindung gebracht ist. Um nun
bei der Endstellung des Abtastorgans e einen möglichst widerstandslosen Stromübergang
zwischen f und b zu ermöglichen, legt sich in der dargestellten Endstellung
des Schleifers fein senkrecht zur Bewegungsrichtung des Stromabnehmers federndes
Organ d, welches mit der metallischen Stromzuführung b über c leitend verbunden
ist, über ein nichtmetallisches, aber leitendes Zwischenglied g, z. B. aus Kohle,
an diesen an.
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Es wird somit nahezu ein Kurzschluß zwischen f und
b herbeigeführt, woraus ein sehr geringer Anfangsanschlagwert des Widerstandes
resultiert. Durch die Zwischenordnung des nichtmetallischen Leiters g wird weiterhin
eine metallische Berührung zWischen d und f vermieden.
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Die Teile c und b können auch aus einem Stück bestehen, ebenso kann
die Kurzschlußfeder d auch in anderer Richtung, jedoch im wesentlichen senkrecht
auf die Bahn des Stromabnehmers gerichtet, wirksam sein, und schließlich kann als
nichtmetallisches, aber leitendes Zwischenglied an der kurzzuschließenden Stelle
des Stromabnehmers auch das Abtastorgan selbst, das meist aus Kohle oder mit leitendem
Lack überzogenem Metall besteht, verwendet werden. Es ist jedoch Voraussetzung,
daß bei dem Abtastorgan nicht die als Schleiffläche benutzte Fläche v erwendet
wird,
da sich dadurch die eingangs beschriebenen Übelstände ergeben. Eine entsprechend
abgeänderte Ausführung ist in Fig.3 zu sehen, worin ai wiederum, eine geradegestreckbe
Widerstandsbahn, b1 den metallischen Anschlußkontakt, welcher mit der Kurzschlußfeder
d1 in leitender Verbindung steht, und e1 das Abtastorgan aus Kohle od. dgl. darstellt.
Das Antriebsorgan für die Bewegung des Abtaststückes e1 ist der Übersichtlichkeit
halber fortgelassen worden:.
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In den Fig. q. und 5, wobei Fig. q. einen Schnitt an der Stelle
A ... B der Fig. 5 darstellt, ist ein anderes Ausführungsbeispiel
der Erfindung skizziert. Auch hier besteht die Kurzschlußfeder k mit dem metallischen
Anschlußkontakt i zum Widerstandselement h
aus einem Stück, jedoch
ist die Kurzschlußfeder k selbst nochmals in der Höhe der Berührungsstelle mit dem
Abtastorgan Z mit dem Widerstandselement h, das zu diesem Zweck eine Verbreiterung
erfahren hat, vernietet. An sich würde dies bereits durch die besondere Ausgestaltung
der Kurzschlußfeder erforderlich sein, jedoch wird dadurch noch ein weiterer Vorteil
erzielt.
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Wenn bes den vorhergehenden Ausführungsbeispielen nach Fig. r oder
3 das Abtastorgan in Richtung zunehmenden Widerstandes bewegt wird, tritt im Augenblick
der Unterbrechung des Kontaktes zwischen Kurzschlußfeder und verschiebbarem Abtastkontakt
ein Widerstandssprung auf, da zwischen der metallischen Stromzuführung zum Widerstandselement
und dem Schleifstück eine Teil des Widerstandselementes, liegt. Dieser Sprung wird
aber durch die Konstruktion nach Fig. 5 bzw. q. verkleinert, da die Kurzschlußfeder
k selbst gleichsam: als Stromzuführung zum Widerstandselement, weil sie mit diesem
zusammen in; Verbindung steht, dient.
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Es ist zur Erzielung dieses Vorteiles allerdings nicht notwendig,
eine Vernietung mit dem, Widerstandselement, wie in; Fig. 5 gezeigt, vorzunehmen,
vielmehr braucht die Kurzschlußfeder in Höhe der Berührungsstelle mit dem Stromabnahmeorgan
nur irgendwie mit dem Widerstandselement in leibender Verbindung zu stehen, was
beispielsweise auch. durch eine federnde Auflage der Kurzschlußfeder auf dem Widerstandselement
möglich ist.
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Ein solches Ausführungsbeispiel zeigt die Fig. 6, in, welcher ischematisch
ein Potenbiometer dargestellt ist. m bedeutet die tragende Grundplatte aus irgendeinem
Isolierstoff od. dgl., n. die Widerstandsschicht, welche am Anfang und Ende die
Stromzuführungen o und p aufweist. q ist die Stromzuführung zum beweglichen
Abtastkontakt s, dessen Tragarm. r jedoch nur angedeutet ist. Am Anfang des Drehbereiches
von r, dem Kontakt o, ist eine Kurzschlußfeder u angeordnet, die mit o durch Vernietung
in leitender Verbindung steht. Die Kurzschlußfeder u legt sich in der Endstellung
von s an diesen Pimpel an und erzielt dadurch einen äußerst niedrigen Anfangsanschlagwert.
Um nun beim Beginn der Drehung einen Widerstandssprung zu vermeiden, liegt die Kurzschlußfeder
u mit einem besonders dazu ausgestalteten Teil v federnd auf dem Widerstandselement
auf, so daß beim Unterbrechen der Verbindung zwischen ac und s ein WiderstandsspTung
nicht eintreten kann.
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Es ist ohne weiteres möglich, auch bei der Endstellung eines regelbaren
Widerstandes die gleiche Einrichtung zu treffen, wie es auch zweckmäßig ist, bei
an dem Widerstand angebrachten Anzapfkontakten entsprechend eine Kurzschlußfeder
vorzusehen, um einen widerstandsarmen Stromübergang vom Abtastorgan zum Anzapfkontakt
zu ermöglichen.
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Die Kurzschlußfeder selbst kann auch mit ` Widerstandslack ganz oder
nur zum: Teil bedeckt sein, um den Widerstandssprung zu vermindern. In diesem. Falle
ist es sogar möglich, ein metallisches Abtastorgan bzw. den Metallkontaktarm gegen
die Feder laufen zu lassen.
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Bei Reglern mit angebautem und durch Drehung betätigtem Schalter wird
die Kurzschlußfeder zweckmäßig so angeordnet, daß sie bei etwa 25 bis 35°
Drehwinkel vom Pirnpel befahren wird, da der Anfangssprungwert dieser Regler bei
etwa 30° liegt. Gleichzeitig kann hierbei durch Biegen der Feder sowohl bezüglich
ihrer Kontaktstelle als auch ihrer Kontaktlänge mit dem Regelkontakt eine einfache
Justierung erfolgen.
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Bei der Verwendung des Kohlepimpels als zwischengeschaltetes Kurzschlußorgan
zwischen Kurzschlußfeder und Stromabnehmer ist es zweckmäßig, diesen mit einer für
die Berührung mit der Kurzschllußfeder besonders geeigneten Fläche, z. B. einem
zylindrischen Teil, zu versehen.