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Regelbare elektrische Impedanzkomponente 1)ic Erfindung betrifft Verbesserungen
für oder rin regelbaren elektrischen Impedanzkomponenten, regelbaren Oliinsclien
Widerständen, regelbaren In(Iuktivit@iten und regelbaren Kondensatoren.
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Sie ist insbesondere anwendbar bei Drehpotentioinetern mit 1)ralit«-endel
und regelbaren Widerstanden finit riiiafdrinig angeordneter Drahtwendel und gleicliniittiger
\-oil Hand betätigbarer Welle. \@elclie einen drehbaren Sclileifarin enthält, der
auf der Kontakthahn gleitet. die durch die Drahtwendel ilc@s Ger:ites gebildet wird.
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Viir 11eStininitc# Zwecke ist es wesentlich, bei dem regenraren Ollmsclien
`Viderstand' oder einer anderen \-e riinderltaren elektrischen Imlledanz_komponeiitc#
eine Hohe Genatiiglceit zu Haben. l:s nittß zwischen dein Betrag der Impedanzkomponente,
z. B. des Olimschen Widerstandes, und der Winkeleinstellung der Welle eine vorher
bestimmte Beziehung über den gesamten Bereich der eingeteilten Skala genau eingehalten
werden. Diese Beziehung kann eitle geradlinige sein, bei der der Widerstand in einfachem
Verhältnis zur Winkeleinstellung der Welle steht. Die Beziehung kann jedoch auch
einer Kurve folgen.
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Bisher hielt inan es für unmöglich, regelbare Widerstände herzustellen,
welche ausreichend genau arbeiten, um brauchbar zu sein, ohne daß man den Betrag
ihres Widerstandes an verschiedenen Stellen der Skala gegenüber dein Sollwert korrigieren
inuß.
Zur Ermöglichung solcher Korrekturen wurden die regelbaren
Widerstände mit einer Korrekturvorrichtung gekoppelt, die eine Einregelung des Widerstandswertes
von Hand an verschiedenen Punkten der Skala zuließ.
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Eine Ausführungsform einer solchen an regelbaren Widerständen benutzbaren
Korrekturvorrichtung verkörpert die Kombination aus einem zusammen mit der Welle
drehbaren Trägerteil, einem schwenkbaren Teil auf dem Trägerteil, der gegenüber
dem Trägerteil in einer zur Welle etwa senkrechten Ebene begrenzte Winkelbewegungen
ausführen kann, einem Schleifkontakt an dem schwenkbaren Teil, einem feststehenden,
zur Welle gleichmittigen Nockenring und einem Schleifteil, der auf dem Nockenring
schleift, zwischen dem schwenkbarem und dem Trägerteil angeschlossen ist und eine
winkelmäßige Einstellung des schwenkbaren Teiles gegenüber dem Trägerteil vornimmt,
so d.aß der Schleifkontakt in Abhängigkeit von der Nockenform nach- oder voreilt.
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Vorrichtungen dieser Art, die bisher vorgeschlagen wurden, haben den
Nachteil, daß sie die Benutzung einer beträchtlichen Anzahl von Einzelteilen erfordern,
die auf diese Weise durch Abnutzung zum Auftreten von Spiel führen und dadurch die
Genauigkeit des Gerätes .herabsetzen.
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Gegenstand dier Erfindung ist ein verbessertes Korrekturgerät für
eine regelbare Impedanzkomponente, das einfach aufgebaut ist und verhältnismäßig
wenig Einzelteile und möglichst wenig Gelenke enthält.
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Den Haupterfindungsgedanken verkörpert eine regelbare elektrische
Impedanzkomponente, d. h. ein regelbarer Ohmscher Widerstand, eine regelbare Induktivität
oder ein regelbarer Kondensator mit einem festen Teil, z. B. einer Oh:mschen Widerstands-
oder einer Induktivitätsbahn oder einer Kondensatorplatte, und einem beweglichen
Teil, z. B. einem über der Widerstands- oder Induktivitätsbahn laufenden Schleifarm
oder einer beweglichen Kondensatorplatte zum Andern. des Wertes der Komponente.
Das Gerät 'besitzt einen Lagerteil für seinen beweglichen Teil, z. B. einem Schleifkontakt,
der mit einem Träger auf einem beweglichen Einstellteil, z. B. einer drehbaren Welle,
verbunden ist, durch den dem beweglichen Geräteteil eine Bewegung erteilt werden
kann; dabei besteht die Verbindung zwischen dem Lagerteil und dem Träger aus einem
biegsamen Gelenk, das am Lagerteil und am Träger befestigt ist und ein begrenztes
Vor- oder Nacheilen des beweglichen Geräteteiles gegenüber dem Einstellteil zuläßt.
Zu dem Gerät gehört ferner eine Kurvenbahn, die parallel zur Bahn des Trägers auf
dem Einstellteil verläuft, und ein Schleifteil am Träger, der bei der Bewegung des
Einstellteiles auf der Kurvenbahn schleift und der mit dem Lagerteil für den beweglichen
Geräteteil gekuppelt ist, so daß der letztere gegenüber dem Einstellteil in Abhängigkeit
von der Kurvenform vor- oder nacheilt.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform eines regelbaren Ohmschen Widerstandes
bzw. einer regelbaren Indu:ktivität nach der Erfindung kann folgende Kombinationen
enthalten: Eine ringförmige Widerstands- oder Induktivitätsbahn, ein schwenkbarer
Schleifkontakt an einem Lagerteil, der mit einem Träger an einem Einstellmittelteil
in Form einer die Schwenkbewegung des Schleifkontaktes auf der Widerstands- oder
Induktivitätsbahn bewirkenden Welle verbunden ist, wobei die Verbindung zwischen
dein Lagerteil und dem Träger aus einem biegsamen Gelenk besteht, das an beiden
Teilen befestigt ist und ein begrenztes winkelmäßiges Vor- oder Nacheilen des Kontaktes
gegenüber der Welle zuläßt, eine ringförmige, zur Welle gleichmittige Kurvenbahn
und ein Schleifteil am Träger, der beim Drehen der Welle auf der Kurvenbahn läuft
und mit dem Schleifkontaktlagerteil verbunden ist, so daß der Schleifkontakt in
Abhängigkeit von der Form der Kurvenbahn vor- oder nacheilt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht das biegsame Gelenk
aus der Vereinigung eines Paares im Abstand voneinander etwa parallel miteinander
laufender biegsamer Arme, die fest an einem Ende des auf der Welle oder einem anderen
Einstellteil ruhenden Trägers angebracht sind und zwischen denen sich eine Brücke
spannt, die als Lagerteil für den Schleifkontakt oder einen anderen beweglichen
Teil dient. Die beiden Arme und die Brücke bilden auf diese Weise ein Gelenkviereck.
Vorzugsweise werden Federteile benutzt, um den Lagerteil des beweglichen Teiles
aus der vor- oder nacheilenden Stellung zurückzuführen. Die Federteile können aus
einer besonderen auf die Brücke wirkenden Feder bestehen. Statt dessen oder zusätzlich
können die Arme des federnden Gelenkes selbst federnd sein.
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Durch die Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele von regelbaren
Widerständen nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. i und 2 die Draufsicht
und Vorderansicht einer Ausführungsform, Fig. 3 die Seitenansicht der Lagerung des
Schleifkontaktes, Fig. d und 5 die Draufsicht bzw. Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform
und Fig. 6 und 7 die Seiten- bzw. Unteransicht einer abgewandelten Ausführungsform
der Sohleiffedereinrichtung für die erste Ausführungsform (Fig. i bis 3).
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Gleiche Bezugszeichen werden für gleiche Teile der verschiedenen Ansichten
benutzt.
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Bei der Ausführungsform nach den Fig. i bis 3 ist an der Potentiometerwelle
io eine feste Trägerplatte i i befestigt, die rechtwinklig zur Wellenachse liegt.
Die Platte i i hat der Hauptsache nach rechteckigeForm und besitzt ein verjüngtes
Ende 12. Sie enthält etwa in der Mitte eine Bohrung, die sich über den Gewindeteil
der Welle streifen läßt. Eine Mutter 13 legt die Platte auf der Welle fest. An den
Seiten der Platte befinden sich hinten, d. h. an der von dem verjüngten Ende abgewandten
Seite. ein Paar abwärts gekantete, parallele Ansätze 1d. An diesen sind durch Punktsc.hweißung
zwei biegsame
Metallbandarme 1,5 befestigt, die parallel zu den
Seitenkanten der Platte 11 verlaufen. Zwischen den freien Enden der biegsamen Arme
spannt sich eine Blechbrücke 16 mit parallel laufenden, abwärts gekanteten Ansätzen
17, an denen die Enden der Arme 15 durch Punktsch-,veißung befestigt sind. Die Brücke
trägt ein Ohr 18, das in Richtung von der Welle nach außen ragt.
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Die Brücke 16 dient als Lagerung für einen Schleifkontaktfinger 1g,
der beim Drehen der Welle auf einer Widerstandsbahn an einer Fläche einer in gestrichelten
Linien gezeigten, gleichmittig zur Welle liegenden Drahtwendel 20 läuft. Der Schleifkontakt
1g sitzt an der Spitze eines federnden Metallstreifenteiles 21, der etwa die Form
eines Gabelbeine: hat. Die Enden des Gabelbeines sind mittels Bolzen 22 und Mutternt23
an den Enden eines Joches 24 befestigt, das aus Isolierstoff besteht und bei 25
über dem Brückenteil 16 festgeschraubt ist. Das Gabelbein dient dazu, den Schleifkontakt
1g mit der Widerstandsbahn in Berührung zu halten. Der Druck des Schleifkontaktes
wird durch Schrauben 26 (vgl. Fig. 3) geregelt.
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Die Bolzen 22 halten an der Unterseite des Joches auch zwei Schleiffedern
27, die auf der Fläche eines Schleifringes 28 schleifen.
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An der Spitze des verjüngten Teiles 12, der Trägerplatte 11, befindet
sich ein abwärts gebogener Ansatz 30 mit einem Schrauibloch zur Aufnahme
eines Drehzapfens 31 für einen Schleifteil. Er hat die Form eines Winkelhebels 32,
der am Schnittpunkt seiner Arme gelagert ist. Einer seiner Arme 33 liegt an dem
vorspringenden Ohr 18 derPlatte 11. Die Spitze des anderen Armes 34 schleift auf
der Oberfläche eines festen zur Welle To gleichmittigen Kurvenringes 35. Die Krümmung
der Oberfläche dieses Kurvenringes kann von Hand in zweckentsprechender Weise eingestellt
werden. Zu diesem Zweck kann der Ring durch die Köpfe einer Anzahl kreisförmig angeordneter
Schrauben 36 gehalten werden, die in einer festliegenden Grundplatte eingeschraubt
sind: nur wenige von ihnen sind dargestellt. Durch festeres Anziehen oder Herausdrehen
der Schrauben 36 gegenüber der Grundplatte kann der Kurvenring zur Änderung seiner
Kurvenform an gewünschten Stellen seines gesamten Umfanges in axialer Richtung gewölbt
werden. Ein gewölbter Teil ist in Fig. 2 durch punktierte Linien dargestellt.
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Eine wendelförmige Zugfeder 37, zwischen einem Bock 38 der
Brücke 16 und einem anderen nicht gezeichneten Bock der Trägerplatte 11, drückt
nachgiebig das Ohr 18 gegen den Winkelhebelarm 33.
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Wenn man die Welle To dreht, um den Widerstand einzuregeln. gleitet
der Arm 34 auf der Kurve 35 um einen entsprechenden Bogen. Alle Unebenheiten der
Kurvenfläche bewirken eine Schwenkbewegung seines Armes 33.
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Infolgedessen wirkt der andere Arm 33 des Winkelhebels 32 auf das
Ohr 18 der Brücke 16 und bewegt diese an den Enden der sich dabei biegenden Arme
15 in tangentialer Richtung. Infolgedessen eilt der Kontaktfinger 1g auf der Widerstandsbahn
gegenüber der Wellendrehung vor oder nach. Der Widerstand wird' auf diese Weise
für die entsprechende Einstellung der Welle erhöht oder herabgesetzt. Die Feder
37 bewirkt eine genaue Einstellung des Fingers in seiner berichtigten Stellung.
Statt dessen oder zusätzlich können die Arme 15 federnd ausgebildet werden, so daß
sie das gleiche bewirken wie die gesonderte Feder 37.
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Eine solche Einrichtung erfordert die Benutzung nur eines einzigen
Gelenkes 31 für den Winkelhebel 32. Der Träger 11 und die Brückenplatte 16 können
einfache Preßteile sein. Die Metall,bandarme 15 sichern eine feste Verbindung zwischen
den Platten in axialer Richtung der Welle.
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Die Einrichtung nach den Fig..4 und 5 ist leichter ausgeführt aber
grundsätzlich gleichwirkend. Die Trägerplatte 11 ist über ihre ganze Länge verjüngt
und enthält hinten eine bogenförmige Ausbuchtung ,4o. Die Brücke 16 ladet in feste
Arme 41 aus, die unter den biegsamen Seitenarmen 15 durchlaufen. An den Armen 41
sitzen die Isolierblöcke 42 und sind durch Schrauben 43 befestigt. Bei dieser Anordnung
wird das Isolierjoch 24 entbehrlich. Der Schleiffinger 1g ist in axialer Richtung
am Bogenteil q.4 aus nachgiebigem Blech befestigt, dessen Aufgabe dem Ga.belbeir121
entspricht. Die Enden des Bogenteiles 44 sind mittels Bohrungen 45 an den Blöcken
42 befestigt. Zusätzlich regeln Schrauben 26 den Druck, der durch den Bogenteil
auf den Kontaktfinger ausgeübt wird. Die Schleiffedern 27 bilden mit den Enden des
Bogenteiles 44 ein gemeinsames Stück. Wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform
liegen sie an der zylindrischen Oberfläche eines Schleifringes 28 an.
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Die Fig. 6 und 7 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform der Einrichtung
nach den Fig. 1 und 2. Die Schleiffedern 27 sind durch ein Paar bogenförmige Teile
5o aus federndem Blech ersetzt. deren Enden durch Schrauben 51 am Zapfen 52 auf
der Unterseite des Isolierjoches 24 befestigt sind. Die Mittelteile der bogenförmigen
Schleifglieder drücken gegen die flache Oberfläche eines Schleifringes 53. d. 11.
in axialer Richtung der Welle To.