DE813054C

DE813054C - Adjustable resistance

Info

Publication number: DE813054C
Application number: DEW42A
Authority: DE
Inventors: Charles Johnson
Original assignee: Allen West and Co Ltd
Current assignee: Allen West and Co Ltd
Priority date: 1945-01-25
Filing date: 1949-10-11
Publication date: 1951-09-06

Description

Regelbarer Widerstand Die Erfindung betrifft regelbare Widerstände. Gegenstand der Erfindung ist ein verbesserter regel- barer \Viderstand. Grundsätzlich besteht die Erfin- dung in einer Anordnung, bei welcher die Betätigung einer :\nzahl von Kontakten, durch welche der \Viderstandswert variiert wird, mit Hilfe eines ge- meinsamen beweglichen Magneten erfolgt. Zuin besseren Verständnis wird nachstehend ein verstellbarer Widerstand nach der Erfindung unter l@ezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, von denen Fig. i eine schematische Darstellung der Schal- tung der Vorrichtung. Fig.2 einen teilweisen Schnitt durch die Vor- richtung gemäß Linie 11-11 der Fig. 3 und 3 eine :\nsiclit auf die Vorrichtung von unten in verkleinertem Maßstabe darstellt. Die Abbildungen zeigen einen leitungsmäßig ununterbrochenen Metallring i und eine in Abständen um diesen Ring herum in dessen Nähe angeordnete Anzahl von Kontakten 2, die sich normalerweise außer Kontakt mit dem Ring befinden. Diese Kontakte 2 sind in zwei Sätzen angeordnet und die Kontakte 2 jedes dieser Sätze mit einem Widerstand 3 längs derselben in Zwischenräumen verbunden. Die Kontakte 2 eines Satzes erstrecken sich über fast eine Hälfte des Kreises und die des anderen Satzes über fast die andere Hälfte desselben und die Anordnung ist derart, daß die zwei Endkontakte jedes Satzes den beiden Endkontakten des anderen diametral gegenüberliegen und die dazwischenliegenden Kontakte jedes Satzes ebenso diametral den entsprechenden Zwischenkontakten des anderen gegenüberliegen. Alle Kontakte 2 sind derart angeordnet, daß sie einzeln in Eingriff mit dem Metallring gebracht werden können und jeder Kontakt trägt eine Armartur 4. Drehbar um die Achse des :Metallringes i ist eine Betätigungsvorrichtung angeordnet, die zwei diametral einander gegenüberliegende Magnete 5 trägt, die, wenn die Betätigungsvorrichtung gedreht wird, dicht an den .Armaturen 4 vorbeigehen, sie anziehen und derart das Anlegen der Kontakte 2 an den Metallring i bewirken. Auf diese Weise befinden sich in irgendeiner gegebenen Stellung der Betätigungsvorrichtung zwei diametral einander gegenüberliegende Kontakte 2 in Kontakt mit dem Metallring i und es ist ersichtlich, daß unter der Vorraussetzung, daß ein Paar von diametral einander gegenüberliegenden Endkontakten 2, die den beiden Widerständen 3 zugeordnet sind, über einen Teil des Widerstandes mit den Außenklemmen 6 verbunden ist, ein Strom von einer dieser Klemmen durch einen Teil des einen Widerstandes 3 nach dem Kontakt 2 dieses Widerstandes, welcher im Eingriff mit dem Metallring i steht. durch diesen Metallring zu dem Kontaktelement 2 des anderen Widerstandes 3, welches sich im Eingriff mit diesem Ring befindet und durch einen Teil des einen Widerstandes nach der anderen Klemme 6 fließt. Mit anderen Worten werden Teile der beiden Widerstände 3. in Abhängigkeit von der Stellung der Betätigungsvorrichtung zwischen den Klemmen in Reihe geschaltet. Diese Teilwiderstände sind einander gleich, und ihr Wert nimmt gleichzeitig zu und ab, wenn die Betätigungsvorrichtung in entgegengestezten Richtungen gedreht wird. In einer Endstellung der Betätigungsvorrichtung ist die Gesamtheit beider Widerstände 3 in Reihe zwischen den Klemmen geschaltet und in der anderen Endstellung sind die Klemmen unmittelbar Tiber den Metallring verbunden.Adjustable resistance The invention relates to adjustable resistors. The subject of the invention is an improved regulating real resistance. Basically, the invention application in an arrangement in which the actuation one: \ nnumber of contacts through which the \ V resistance value is varied, with the help of a common moving magnets. For a better understanding, a adjustable resistance according to the invention below Referring to the drawings described by those Fig. I is a schematic representation of the switching tion of the device. Fig. 2 is a partial section through the front direction according to line 11-11 of Fig. 3 and 3 one: \ nsiclit onto the device from below represents on a reduced scale. The figures show an uninterrupted metal ring i and a number of contacts 2 arranged at intervals around this ring in the vicinity thereof, which are normally out of contact with the ring. These contacts 2 are arranged in two sets and the contacts 2 of each of these sets are interconnected with a resistor 3 along them. The contacts 2 of one set extend over almost one half of the circle and those of the other set extend over almost the other half of the same and the arrangement is such that the two end contacts of each set are diametrically opposite the two end contacts of the other and so are the intermediate contacts of each set diametrically opposite the corresponding intermediate contacts of the other. All contacts 2 are arranged in such a way that they can be individually brought into engagement with the metal ring and each contact carries an armature 4. when the actuator is rotated, pass close to the .Armaturen 4, tighten them and thus cause the contacts 2 to be applied to the metal ring i. In this way, in any given position of the actuating device, two diametrically opposed contacts 2 are in contact with the metal ring i and it can be seen that, provided that a pair of diametrically opposed end contacts 2, which are associated with the two resistors 3 , is connected via a part of the resistor to the external terminals 6, a current from one of these terminals through a part of a resistor 3 to the contact 2 of this resistor, which is in engagement with the metal ring i. through this metal ring to the contact element 2 of the other resistor 3, which is in engagement with this ring and flows through part of the one resistor to the other terminal 6. In other words, parts of the two resistors 3. Are connected in series between the terminals depending on the position of the actuating device. These partial resistances are equal to each other, and their value increases and decreases simultaneously when the actuating device is rotated in opposite directions. In one end position of the actuating device, the entirety of the two resistors 3 is connected in series between the terminals and in the other end position the terminals are connected directly via the metal ring.

Es ist darauf hinzuweisen, daß immer eine überlappung vorhanden sein muß, dergestalt, daß ein Kontakt 2 nicht geöffnet wird, bevor der benachbarte geschlossen ist. Derart ändert sich mit der Drehung der Betätigungsvorrichtung der Widerstandswert immer progressiv.It should be noted that there will always be an overlap must, in such a way that a contact 2 is not opened before the adjacent one closes is. In this way, the resistance value changes with the rotation of the actuating device always progressive.

Bei der baulichen Herstellung der Vorrichtung wird unter der Annahme, daß die Achse des Metallringes i vertikal liegt, jeder Kontakt 2 an dem unteren freien Ende einer mehr oder weniger vertikal liegenden Blattfeder 7 angeordnet, welche normalerweise diesen Kontakt in einem kleinen radialen Abstand in Richtung nach innen von der Innenfläche des Metallringes entfernt hält. Die mit diesen Kontakten 2 verbundene Armatur .4 ist am oberen Ende eines mehr oder weniger vertikal angeordneten Hebels 8 befestigt, der an einer Konsole 9 in der Nähe ihres unteren Endes in einer solchen Lage angelenkt ist, daß er sich in einem kleinen radialen Abstand nach innen von dieser Blattfeder 7 entfernt befindet, d. h. an der Stelle am Zylinderumfang, an welcher diese Blattfeder an ihrem oberen Ende befestigt ist. Der Hebel 8 erstreckt sich nach unten über seinen Anlenkpunkt hinaus und wird, sobald die Armatur 4 in radialer Richtung nach innen gezogen wird, um diesen Gelenkpunkt verschwenkt, wobei sich sein unteres Ende in radialer Richtung nach außen bewegt. Eine Einstellschraube io, die an diesem angeordnet ist, wirkt auf die Blattfeder 7, druckt diese in radialer Richtung nach außen und bewirkt derart das Anlegen des Kontaktes 2 an den Metallring i.When constructing the device, it is assumed that that the axis of the metal ring i is vertical, each contact 2 on the lower one free end of a more or less vertically lying leaf spring 7 arranged, which normally this contact at a small radial distance towards keeps away from the inside of the inner surface of the metal ring. The ones with these contacts 2 connected armature .4 is arranged at the upper end of a more or less vertically Lever 8 attached to a console 9 near its lower end in a such a position is hinged that it is at a small radial distance inward is located away from this leaf spring 7, d. H. at the point on the cylinder circumference, to which this leaf spring is attached at its upper end. The lever 8 extends extends down beyond its point of articulation and, as soon as the fitting is 4 in is pulled in the radial direction, pivoted about this pivot point, wherein its lower end moves outward in the radial direction. An adjustment screw io, which is arranged on this, acts on the leaf spring 7, printing it in a radial direction Direction outwards and thus causes the contact 2 to be placed on the metal ring i.

Die diametral einander gegenüberliegenden Magnete 5, die durch die Betätigungsvorrichtung getragen werden, bewegen sich, wenn die Betätigungsvorrichtung gedreht wird, dicht innerhalb der Armaturen 4 und ziehen hierbei die Armaturen in radialer Richtung nach innen mit dem Ergebnis, daß die Kontakte 2 in der beschriebenen Weise an den Metallring i zur Anlage kommen. Jede Armatur 4 besitzt die Form einer mehr oder weniger vertikalen Stange und jeder Magnet 5 stellt einen Bauteil von U-Form dar, dessen beide Schenkel i i horizontal übereinander radial nach außen gerichtet liegen, wobei das obere dieser Glieder mit dem oberen Ende und das untere mit dem unteren Ende der Armaturen fluchtet, so daß, wenn die Magnete gedreht werden, die Armaturen aufeinanderfolgend deren Magnetfluß in geeigneter Weise schließen.The diametrically opposed magnets 5 by the Actuator worn move when the actuator is rotated, tightly within the fittings 4 and pull the fittings in radial direction inwards with the result that the contacts 2 in the described Way to come to the metal ring i to the plant. Each fitting 4 has the shape of a more or less vertical rod and each magnet 5 represents a component of U-shape, whose two legs i i horizontally one above the other radially outwards are directed, the upper of these limbs with the upper end and the lower aligned with the lower end of the fittings so that when the magnets are rotated, the valves successively close their magnetic flux in a suitable manner.

Jeder Magnet kann an jedem seiner Schenkel mit einer Wicklung ausgerüstet sein. Bei der in den Abbildungen dargestellten Ausführungsform sind jedoch permanente Magnete vorgesehen.Each magnet can be equipped with a winding on each of its legs be. In the embodiment shown in the figures, however, they are permanent Magnets provided.

Das obere Ende jedes Hebels 8 oberhalb der Armaturen ,4 weist ein Loch auf, welches lose einen nach innen vorspringenden radialen Zapfen 12 aufnimmt. Dieser Zapfen besitzt an seinem inneren Ende einen verdickten Kopf 13, der, wenn der Hebel in die Lage ausgeschwungen ist, in welcher der Kontakt 2 sich voll im Eingriff mit dem Metallring i befindet, als Anschlag wirkt, der eine weitere Betätigung des Hebels verhindert, in einer Stellung, in welcher die Armatur 4 sich noch außer wirksamen Kontakt mit dem Magneten 5 befindet. Auch das äußere Ende dieses Zapfens 12 ist, wie bei 14 dargestellt, verdickt und bildet einen Anschlag, der die Auswärtsbewegung des oberen Endes des Hebels unter der Einwirkung der Blattfeder 7 in einer Stellung begrenzt, in welcher die Armatur 4 so liegt, daß sie durch den Magneten 5 angezogen werden kann.The upper end of each lever 8 above the fittings, 4 has a Hole which loosely receives an inwardly projecting radial pin 12. This pin has at its inner end a thickened head 13, if the lever has swung out into the position in which the contact 2 is fully in the Engaging with the metal ring i is located, acts as a stop that a further actuation of the lever prevented in a position in which the valve 4 is still outside effective contact with the magnet 5 is located. Also the outer end of this peg 12 is, as shown at 14, thickened and forms a stop which allows the outward movement of the upper end of the lever under the action of the leaf spring 7 in one position limited in which the armature 4 is so that it is attracted by the magnet 5 can be.

Bei der baulichen Ausführung werden sämtliche beschriebenen Teile durch einen oberen horizontalen scheibenartigen Körper 15 getragen, in dessen Mitte sich ein Lager 16, in welchem ein vertikaler Schaft 17 gelagert ist, befindet. Auf diesem Schaft 17 sitzt eine Metallscheibe 18, an welcher ein isolierendes, in Durchmesserrichtung zeigendes Querglied i9 starr befestigt ist, an dessen Enden Konsolen 2o angebracht sind, welche die Magneten 5 tragen.In the structural design, all parts described are supported by an upper horizontal disc-like body 15, in the center thereof there is a bearing 16 in which a vertical shaft 17 is mounted. on this shaft 17 sits a metal disk 18, on which an insulating, in the diameter direction pointing cross member i9 is rigidly attached, at the ends of which brackets 2o are attached are which the magnets 5 carry.

Fest an dem Lager 16 angeordnet sind zwei Arme 21, welche an ihren Enden Anschläge 22 tragen, und von der Scheibe 18 erstreckt sich ein Arm 23, welcher sich gegen diese Anschläge 22 legt und derart die Drehbewegung des Schaftes 17 an den zwei äußeren Stellen, in welchen der Widerstand Null bzw. ein :Maximum beträgt, begrenzt.Fixed to the bearing 16 are two arms 21, which on their End stops 22 carry, and from the disc 18 extends an arm 23, which rests against these stops 22 and in this way the rotational movement of the shaft 17 the two outer places in which the resistance is zero or one: maximum, limited.

Die obere Kante eines isolierenden zylindrischen Ringes 24 ist mit der Kante des scheibenartigen Körpers 15 verbunden und erstreckt sich von diesem nach unten, um diesen isolierenden zylindrischen Ring 24 herum. An der unteren Kante desselben und sich von ihm nach unten erstreckend liegt ein hieran befestigter zylindrischer Metallring 25. Der Metallring i ist mit der Innenfläche des sich nach unten erstreckenden Teiles dieses Ringes 25 verbunden. Wie in hig. 2 und 3 deutlich erkennbar, ist dieser Ring aus voneinander getrennten Teilen hergestellt, die im halle der Abnutzung jeder für sich entfernt und ersetzt werden können, wobei der Strocnschluß durch den Ring 25 vervollständigt wird.The upper edge of an insulating cylindrical ring 24 is with the edge of the disc-like Body 15 connected and extends from this downwards, around this insulating cylindrical ring 24. At the lower edge of the same and extending downward from it is a cylindrical metal ring 25 attached thereto. The metal ring i is with the inner surface the downwardly extending part of this ring 25 connected. As in hig. 2 and 3 clearly recognizable, this ring is made of separate parts, which can be removed and replaced individually in the event of wear and tear, whereby the connection is completed by the ring 25.

Die Konsolen 9, an welchen die Armaturhebel 8 angelenkt sind, sind ebenfalls an der Innenseite dieses isolierenden Ringes 2,M befestigt und können, wie darg(zstellt, die Mittel bilden, durch welche die Blattfedern 7 in ihrer Stellung gehalten werden. Auch die Zapfen 12 sind, wie dargestellt, auf der Innenseite dieses Ringes 24 befestigt.The consoles 9 to which the armature levers 8 are hinged are also attached to the inside of this insulating ring 2, M and can, As shown (zetzt, form the means by which the leaf springs 7 in their position being held. The pins 12 are, as shown, on the inside of this Ring 24 attached.

Bei der besonderen, vorstehend beschriebenen Anordnung ist der Widerstand für die Steuerung des elektrischen -Motorstromkreises von Weg- oder Schienenfahrzeugen bestimmt. Es sind eine große Anzahl von Kontaktelementen in der Größenordnung von hundert vorgesehen, so daß der Widerstandswert in sehr kleinen Stufen geändert werden kann.In the particular arrangement described above, the resistor is for controlling the electric motor circuit of road or rail vehicles certainly. There are a large number of contact elements on the order of hundred provided so that the resistance value can be changed in very small steps can.

Durch die Erfindung wird eine schnelle Kontaktgabe und Unterbrechung der Kontakte gesichert, im Gegensatz zu Anordnungen, bei welchen die Kontakte mechanisch durch Bewegung einer gemeinsamen Steuervorrichtung betätigt werden. Bei solchen Anordnungen ist, wenn die Bewegung der Steuervorrichtung langsam erfolgt, auch die Kontaktgabe und Unterbrechung langsam, nach der Erfindung jedoch erfolgt unabhängig davon, wie langsam die Bewegung der Steuermagnete ist, die Kontaktgabe und Unterbrechung immer sehr schnell.The invention enables quick contact and interruption the contacts secured, in contrast to arrangements in which the contacts are mechanical can be operated by moving a common control device. In such Arrangements is, if the movement of the control device is slow, also the Making contact and interrupting slowly, but according to the invention takes place independently how slow the movement of the control magnets is, the making of contacts and the interruption always very fast.

Claims

PATENT CLAIMS: t. Adjustable resistor, characterized in that the electrical contacts arranged in series, by means of which the resistance value is changed, are actuated with the aid of a common movable magnet.

2. Adjustable resistor according to claim i, characterized in that with the electrical contacts arranged in series, through their successive Actuation of the resistance value is changed, magnetic armatures are connected and the common magnet can be moved relative to this row of magnet armatures, as a result, when the magnet passes by, the individual magnet armatures are attracted and so actuated the corresponding individual contacts.

3. Adjustable resistor according to claim 2, characterized by stop devices which make contact with the armature prevent with the magnet when they are in the attracted position.

4. Adjustable resistance according to claims 2 and 3, characterized in that the contacts and the magnet armatures Arranged in two rows, the contacts in rows with the associated resistance taps connected and two magnets are arranged on a common swivel arm in such a way that that with the rotation of this swivel arm the magnets on the magnet armatures of the two Swipe by rows and each of the contacts as soon as its armature is attracted is, there is contact with a conductor that is common to both rows, so that with the rotation of the swivel arm in one direction or the other is increasing or decreasing number of parts of the two resistors across the end contacts of the two rows can be connected in series.

5. Adjustable resistor according to claim 4, characterized in that the common conductor is a circular ring and all Contacts are usually close to this ring, which is the connection between the one set of diametrically opposed contacts to the corresponding ones Makes contacts of the other set, the swivel arm around the central axis this ring is rotatable and the two magnets are arranged diametrically opposite one another are.

6. Adjustable resistor according to claim 5, characterized in that each Magnetic armature arranged at one end of a lever and each contact on a leaf spring attached, whereby the magnet armature is pulled inwards as soon as the magnet brushes past it and the other end of the lever moves outward and so that the contact pushes outwards and in connection with the common circular leading ring brings.

7. Adjustable resistor according to claim i to 6, characterized in that that the common movable magnet or each of the common movable magnets is a permanent magnet.