DE9207145U1 - Variabler Widerstand - Google Patents

Description

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Variabler Widerstand

Die vorliegendee Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf die Struktur eines variablen Widerstandes und' insbesondere auf die Verbesserung des Schaftes davon.

Variable Widerstände wurden in vielseitigen mechanischen
Instrumenten und elektrischen oder elektronischen Vorrichtungen sehr nützlich gefunden. Meistens dienen variable
Widerstände als Einstell- und/oder Steuerelemente für viele Arten von Signalen, z.B. Lautstärke von tonerzeugenden
Vorrichtungen, Lichtintensität einer Beleuchtungseinrichtung (laminating means), Temperatur einer Heizeinrichtung
usw. Der variable Widerstand findet seine Nützlichkeit auch in der Kalibrierung von Vorrichtungen.

Um die Forderungen für verschiedene Vorrichtungen oder
Zwecke zu erfüllen, wurden verschiedene Arten von variablen Widerständen entwickelt. Obwohl diese herkömmlichen variablen Widerstände auch nützlich sind, besitzten sie bestimmte Nachteile. Zum Beispiel ist der häufigste Nachteil, der in den herkömmlichen variablen Widerständen bemerkt wird, der, daß es leicht ist, den herkömmlichen variablen Widerstand
zu beschädigen, wenn ein Benutzer solch eine große Drehkraft anwendet, um den Schaft des variablen Widerstandes zu drehen, daß das drehbare Glied, dessen Drehung durch ein
Halteglied begrenzt ist, über das Halteglied hinausgeht
oder es zerbricht und so die gesamte Struktur davon beschädigt.

Selbst wenn solch eine Überdrehung den variablen Widerstand nicht direkt beschädigt, erhöht sie auch den Abrieb und die Abnutzung zwischen den Teilen des variablen Widerstandes
und verkürzt so die Lebensdauer des variablen Widerstandes.

Überdies kann solch eine Überdrehung auch einen Kurzschluß verursachen und se die Funktion des variablen Widerstandes verschlechtern oder total zerstören.

Außerdem kann die Überdrehung auch zu einer dauerhaften Verformung der Teile führen und schließlich den variablen Widerstand versagen lassen.

Es ist daher wünschenswert, einen verbesserten variablen Widerstand zu haben, welcher die oben genannten Nachteile überwindet.

So ist es Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, einen variablen Widerstand bereitzustellen, dessen Struktur gegenüber den herkömmlichen verbessert ist und der so die oben genannten Nachteile überwindet.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen variablen Widerstand bereitzustellen, bei dem das Überdrehen des Schaftes, das zu einem Hinausgehen des steuerbaren Glieds (ratable member) über andere Teile führt, mittels eines elastischen Elementes verhindert wird.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen variablen Widerstand bereitzustellen, worin durch die Bereitstellung eines elastischen Elementes Schaden, die durch Überdrehung verursacht werden, stark reduziert werden.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen variablen Widerstand bereitzustellen, worin ein temperaturbeständiges isolierendes Material, wie z.B. manche Plastikmaterialien oder Bakelit, eingearbeitet sind, um die Verformungs- oder Kurzschlußwiderstandsfähigkeit zu verbessern .

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Audiowarnsignalvorrichtung zu schaffen, welche einem Benutzer eine Oberdrehung meldet.

Um die oben erwähnten Aufgaben zu erfüllen, wird ein variabler Widerstand bereitgestellt, der ein Gehäuse umfaßt, in welchem ein drehbares Glied mit einem darauf angebrachten Widerstandselement angeordnet ist, mit einem separaten drehbaren Schaft, der durch ein Loch, das darauf ausgebildet ist, hindurchgeht, ein feststehendes Glied mit darauf angebrachten äußeren Leitungen, die über das drehbare Glied ragen, mit dem Schaft, der ferner da hindurchgeht und sich daraus erstreckt, um durch einen Drehknopf besetzt zu sein. Das feststehende Glied ist auf dem Gehäuse befestigt, um einen Teil davon zu bilden. Eine Feder ist zwischen dem Schaft und dem Gehäuse bereitgestellt, um den Schaft vorzubelasten, um gegen das drehbare Glied mit einem ringförmigen Flansch, der an einem Ende davon ausgebildet ist, zu stoßen, so daß, wenn Noppen, welche auf dem ringförmigen Flansch ausgebildet sind, jeweils mit den korrespondierenden Vertiefungen, die auf dem drehbaren Glied ausgebildet sind, eingreifen, das drehbare Glied der Drehung des Schaftes folgen wird. Die Feder ist so ausgewählt, daß, wenn die Drehkraft, die zwischen dem Schaft und dem drehbaren Glied übertragen wird, größer als ein vorherbestimmter Wert ist, der Eingriff zwischen dem Schaft und dem drehbaren Teil unterbrochen wird.

Andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich werden, worin:

Fig. 1 eine auseinandergezogene fragmentarische Ansicht

eines variablen Widerstandes gemäß der vorliegenden Erfindung ist,

Fig. 2 eine Querschnittsansicht des variablen Widerstandes der vorliegenden Erfindung ist, die den Eingriff des Schaftes und des drehbaren Gliedes zeigt, und

Fig. 3 eine zu Fig. 2 ähnliche Querschnittsansicht ist, die die Situation zeigt, wenn der Eingriff zwischen dem Schaft und dem drehbaren Glied unterbrochen ist.

Fig. 4 eine auseinandergezogene fragmentarische Ansicht eines herkömmlichen, im Handel erhältlichen variablen Widerstandes ist,

Bezugnehmend auf die Zeichnungen und insbesondere auf Fig. 4 worin ein herkömmlicher variabler Widerstand 100 gezeigt ist, umfaßt der herkömmliche variable Widerstand 100 ein Gehäuse 50, in welchem ein drehbares Glied 40 mit einem Schaft 10, der sich davon erstreckt angeordnet ist. Der Schaft 10 ist auf dem drehbaren Glied 40 als Ganzes zum Drehen des drehbaren Gliedes 40 befestigt. Ein feststehendes Glied 20 mit einer Bohrung 21, die darauf ausgebildet ist, um dem Schaft 10 zu gestatten, hindurchzudirngen, um in Eingriff mit einem Drehknopf 30 zu sein, ragt über das drehbare Glied 40.

Das feststehende Glied 20 ist an dem Gehäuse 50 befestigt, um einen Teil davon zu bilden, und weist Leitungen 23, 24 und 25 auf, die sich daraus erstrecken, um als äußere Anschlüsse des variablen Widerstandes 100 zu dienen. Das Gehäuse 50 weist einen Anschlag 52, der auf einer inneren Oberfläche davon ausgebildet ist, auf, um mit einem Vorsprung 42, der auf dem drehbaren Glied 40 ausgebildet ist, zusammenzuarbeiten, um den Drehungswinkel des drehbaren Gliedes 40 zu begrenzen.

Wie vorher erwähnt wurde, ist einer der Nachteile des herkömmlichen variablen Widerstandes, wie der, der in Fig. 4 gezeigt ist, das Fehlen eines Selbstschutzmechanismus, so

daß, wenn der Schaft 10 mit einer Drehkraft, welche groß bis zu einem solchen Maß ist, daß der Anschlag 52 oder der Vorsprung 42 es nich" leisten können, einander fest und stabil zu halten, der Vorsprung 42 plötzlich über den Anschlag 52 schlüpfen und über oder unter ihn ragen kann und der Anschlag 52 und/oder der Vorsprung 42 können beschädigt werden.

Um den Nachteil der herkömmlichen variablen Widerstände, wie zum Beispiel der, der in Fig. 1 gezeigt ist, zu überwinden, stellt die vorliegende Erfindung eine verbesserte Struktur des variablen Widerstands bereit, welcher in Fig. 2 gezeigt ist, worin gleiche Teile wie jene, die in Fig. 4 gezeigt sind, mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind.

Der verbesserte variable Widerstand gemäß der vorliegenden Erfindung, der im allgmeinen durch die Bezugszahl 200 bezeichnet wird, umfaßt ein Gehäuse 50, in welchem ein Anschlag 52 (mit der gleichen Funktion seines in Fig. 4 gezeigten Gegenstücks) an einer inneren Oberfläche davon bereitgestellt ist. Ein drehbares Glied 80, das ein Mittelloch 81 aufweist, ist innerhalb des Gehäuses 50 mit einem feststehenden Glied 20, welches eine darauf übereinanderliegende Mittelbohrung 21 aufweist, angeordnet. Das feststehende Glied 20 ist auf dem Gehäuse 50 befestigt, zum Beispiel mittels verformbarer Streifen 51, welche auf dem Gehäuse 50 angebracht sind. Die Streifen 51 stoßen, nachdem sie einwärts gebogen wurden, an das feststehende Glied 20 an und halten dasselbe so sicher auf dem Gehäuse 50.

Ein Widerstandselement (nicht gezeigt) , vorzugsweise in der Form eines Streifens, der einen offenen Ring bildet, ist auf dem drehbaren Glied 80 angebracht und damit drehbar. Solch ein offener Ring schafft verschiedenen Widerstand zwischen irgend zwei Punkten davon, welche dazwischen verschiedenen Abstand entlang der gekrümmten Länge des offenen

Rings haben. Dies ist im Stand der Technik wohlbekannt, und so werden hierin keine Einzelheiten gegeben werden.

Das Gehäuse 50 kann aus einem temperaturbeständigen isolierenden Material hergestellt sein, wie z.B. manche Plastikmaterialien oder Bakelit, um einen besseren Schutz gegen Verformung oder Kurzschluß zu bieten.

Ein separater Schaft 60 mit einem darauf an einem ersten Ende ausgebildeten ringförmigen radialen Flansch 61 wird drehbar in solcher Weise angebracht, daß sein erstes Ende zwischen dem Gehäuse 50 und dem drehbaren Glied 80 sitzt und sein zweites Ende durch das Mittelloch 81 des drehbaren Gliedes 80 und die Mittelbohrung 21 des feststehenden Gliedes 2 0 hindurchgeht und teilweise aus der Mittelbohrung 21 des feststehenden Gliedes 20 vorsteht, um im Eingriff mit einem Drehknopf 30 zu sein. Der Zweck des Drehknopfes 30 ist, die Drehung des Schaftes 60 mit menschlichen Händen (nicht gezeigt) zu ermöglichen.

Die Leitungen 23, 24 und 25, die in Fig. 4 gezeigt sind, können mit einer unterschiedlichen Form verwirklicht werden, als jene, die durch die Referenzzahlen 26, 27 und 28 in Fig. 1 bezeichnet sind. Ihre Funktion ist dieselbe. Die beiden seitlichen Leitungen 26 und 28 sind jeweils in elektrischer Verbindung mit den Enden des Widerstandselements, welches, wie vorher erklärt, nicht in den Zeichnungen gezeigt ist, und die mittlere Leitung 27 ist mit einer "Null"-Stellung des Widerstandselementes verbunden, so daß, wenn das Widerstandselement mit dem drehbaren Glied 80 gedreht wird, die Entfernung entlang der Kurve des Widerstandselementes zwischen seitlichen Leitungen und der mittleren Leitung geändert werden, und so ändern sich die Widerstände dazwischen. Dies ist genau das gleiche wie bei den herkömmlichen variablen Widerständen, und so wird keine weitere eingehende Beschreibung nötig sein.

Eine Feder 63 ist zwischen dem ersten Ende des Schaftes und dem Gehäuse 50 bereitgestellt, um den Flansch 61 zu zwingen, sich zu dem drehbaren Glied 80 hin zu bewegen und gegen dasselbe anzustoßen. Eine Führungsstütze 65 kann in dem Gehäuse 50 bereitgestellt werden, wobei die Feder 63 sie umgibt, um die Feder 63 in ihrer Position zu sichern. Auf einer Oberfläche des Flansches 61, welche dem drehbaren Glied 80 gegenübersteht, ist wenigstens eine Noppe 62 bereitgestellt, und vorzugsweise mehr als eine gleichmäßig entlang des Flansches 61 verteilt. Korrespondierend zu der Noppe 62 ist auf der Oberfläche des drehbaren Gliedes 80, welche dem Flansch 61 gegenübersteht, eine Vertiefung 82 (siehe Fig. 2 und 3) komplementär in Größe und Form ausgebildet, um die Noppe 62 darin aufzunehmen. Die Zahl der Vertiefungen 82 sollte wenigstens dieselbe sein wie jene der Noppen 62.

Eine Unterlegscheibe 64 kann zwischen der Feder 63 und dem ersten Ende des Schaftes 60 angeordnet werden.

Nun bezugnehmend auf Fig. 3 und 4 greifen die Noppen 62 in einer normalen Situation mit den Vertiefungen 82 ein, wie in Fig. 2 gezeigt. Und die Drehung des Schaftes 60 durch den Knopf 3 0 wird über den Eingriff der Noppen 62 und Vertiefungen 82 auf das drehbare Glied 80 übertragen, welches durch die Vorbelastungskraft der Feder 63 gehalten wird. Die Drehung des drehbaren Gliedes 80 ist begrenzt, wenn ein Vorsprung 83, der auf dem drehbaren Glied 80 ausgebildet ist, mit dem Anschlag 52 zusammentrifft und wird dadurch angehalten.

Die Übertragung der Drehung ist durch die Vorbelastungskraft der Feder 63 gesteuert. Wenn die Drehkraft, die dazwischen übertragen wird, größer ist als ein Wert, der im wesentlichen durch die Federkraft bestimmt ist, wird der Eingriff zwischen dem Schaft 60 und dem drehbaren Glied infolge der Tatsache, daß die Noppen 62 gezwungen sind,

sich aus den Vertiefungen 82 herauszubewegen, unterbrochen. Diese Situation kann zustande kommen, wenn der Vorsprung des drehbaren Gliedes 80 bereist beim Anschlag 52 angehalten hat, während eine äußere Drehkraft, welche größer ist, als der Eingriff zwischen dem Schaft 60 und dem drehbaren Glied 80 erlauben kann, immer noch auf den Knopf 30 angewendet wird. Dies ist in Fig. 3 gezeigt.

Mit einem solchen Selbstschutzmechanismus können der Vorsprung 83 des drehbaren Gliedes 80 und der Anschlag 52 gut vor Schaden und Übereinanderliegen geschützt werden, und sobald eine Oberdrehung auftritt, erzeugen die ständigen Loslösungen und Eingriffe zwischen den Noppen 62 und den Vertiefungen 82 ein Klickgeräusch, um den Benutzer (nicht gezeigt) auf die Überdrehung aufmerksam zu machen.

Es ist offensichtlich, daß, obwohl die Erfindung in Verbindung mit einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben wurde, damit gerechnet wird, daß Durchschnittsfachleute Änderungen an verschiedenen Merkmalen der bevorzugten Ausführungsform durchführen können, ohne von Sinn und Umfang der Erfindung, wie sie in den beigefügten Schutzansprüchen definiert ist, abzuweichen.

Claims (7)

1. Schutzansprüche

   Variabler Widerstand, der ein Gehäuse (50), in welchem ein drehbares Element (80) mit einem darauf angebrachten Widerstandselement angeordnet ist, und ein feststehendes Glied (20), welches über das drehbare Glied (80) ragt und drei sich davon erstreckende Leitungen (26, 27, 28) aufweist, umfaßt, wobei das genannte feststehende Glied (20) durch ein Befestigungsmittel auf dem genannten Gehäuse (50) befestigt ist, die genannten Leitungen (26, 27, 28) entsprechend in Verbindung mit dem genannten Widerstandselement an verschiedenen Orten davon sind und sich aus dem genannten Gehäuse 50 erstrecken, um als äußere Anschlüsse zu dienen, das genannte Gehäuse (50) darin einen Anschlag (52) in einer solchen Position angebracht hat, daß, wenn das drehbare Glied (80) bis zu einer vorbestimmten Grenze davon gedreht wird, ein Vorsprung (83), der auf dem genannten drehbaren Glied (80) ausgebildet ist, auf einen Anschlag (52) trifft und davon angehalten wird, um die Drehung des genannten drehbaren Gliedes (80) zu begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte variable Widerstand ferner einen Schaft (60) umfaßt, welcher ein erstes Ende, das zwischen dem genannten Gehäuse (50) und dem genannten drehbaren Glied (80) angeordnet ist, und ein zweites Ende, das durch ein mittleres Loch (81), das auf dem genannten drehbaren Glied (80) ausgebildet ist, und eine mittlere Bohrung (21), die auf dem genannten feststehenden Glied (20) ausgebildet ist, hindurchgeht und aus der genannten mittleren Bohrung (21) vorsteht, aufweist, um mit einem Drehknopf (30) einzugreifen, um eine Drehung darauf zu liefern, wobei der genannte Schaft (60) einen ringförmigen radialen Flansch (61) aufweist, der an dessen ersten Ende ausgebildet und drehbar in solcher Weise angeordnet ist, daß dessen ringförmiger Flansch (61) mit einem Haltemittel lösbar

   mit dem genannten drehbaren Glied (80) eingreift, so daß, wenn der genannte Schaft (60) so gedreht wird, daß, wenn der genannte Vorsprung (83) des drehbaren Gliedes (80) auf den genannten Anschlag (52) trifft und eine weitere Drehung auf den genannten Schaft (60) angewendet wird, das genannte drehbare Glied (80) sich von dem genannten Schaft (60) loslöst.
2. 2. Variabler Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Haltemittel wenigstens eine Noppe (62), die auf einer Oberfläche des genannten Flansches (61), welche dem genannten drehbaren Glied (80) gegenübersteht, ausgebildet ist, und eine Anzahl von Vertiefungen (82), die auf dem genannten drehbaren Glied (80) entgegengesetzt zu den genannten Noppen (62) ausgebildet sind, umfaßt, wobei die genannten Vertiefungen (82) wenigstens von derselben Zahl wie die genannten Noppen (62) und komplementär in Größe und Form mit den genannten Noppen (62) sind, so daß die genannten Noppen (62) in die genannten Vertiefungen (82) einsetzbar sind, ein Vorbelastungsmittel eine Vorbelastungskraft bereitstellt, um den genannten Flansch (61) des Schaftes (60) zu dem drehbaren Glied (80) hin in solcher Weise zu drücken, daß die genannten Noppen (62) gezwungen sind, innerhalb der genannten Vertiefungen (82) zu bleiben und so den genannten Schaft (60) und das drehbare Glied (80) festzuhalten, um sich gemeinsam zu drehen, wenn der genannte Schaft (60) gedreht wird, und wenn der genannte Vorsprung (83) auf den genannten Anschlag (52) trifft und eine weitere Drehung auf den genannten Schaft (60) angewendet wird, um die genannte Vorbelastungskraft zu überwinden, das genannte drehbare Glied (80) sich von dem genannten Schaft (60) löst.
3. 3. Variabler Widerstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Vorbelastungsmit-

   tel eine Feder (63) ist, die zwischen dem ersten Ende des genannten Schaftes (60) und dem genannten Gehäuse (50) angeordnet ist.
4. 4. Variabler Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Audiowarnmittel in dem genannten variablen Widerstand enthalten ist.
5. 5. Variabler Widerstand nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Audiowarnmittel eine Vielzahl von Noppen (62), die auf einer Oberfläche des genannten Flansches (61), welche entgegengesetzt zu dem genannten drehbaren Glied (80) ist, ausgebildet sind, und eine korrespondierende Anzahl von Vertiefungen (82), die auf dem genannten drehbaren Glied (80) entgegengesetzt zu den genannten Noppen (62) ausgebildet sind, umfaßt, wobei die genannten Vertiefungen (82) komplementär in Größe und Form zu den genannten Noppen (62) sind, so daß die genannten Noppen (62) in die genannten Vertiefungen (82) einsetzbar sind, wobei ein Vorbelastungsmittel eine Vorbelastungskraft bereitstellt, um den genannten Flansch (61) zu dem genannten drehbaren Glied (80) hin in solcher Weise zu drücken, daß, wenn die genannten Noppen (62) wiederholt gezwungen werden, aus den Vertiefungen (82), in welchen sie sich aufhalten, zu schlüpfen und zu den Vertiefungen (82) neben denen, wo sie sich aufhalten, zu gleiten, ein Klickgeräusch erzeugt wird.
6. 6. Variabler Widerstand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Vorbelastungsmittel eine Feder (63) ist.
7. 7. Variabler Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Gehäuse (50) aus einem temperaturbeständigen isolierenden Material, wie

   z.B. temperaturbeständigem Plastikmaterial oder Bakelit, hergestellt ist.