DE1590881A1 - Changeable electrical resistances - Google Patents
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Description
Veränderliche elektrische Widerstände Die Erfindung bezieht sich auf veränderliche Widerstände und betrifft insbesondere solche Widerstände, die ein un-veränderliches Widerstandselement und ein wahlweise verschieb- bares Kontaktelement aufweisen, mit Hilfe dessen an belie- bigen, in Abstand voneinander befindlichen Stellen entlang der effektiven Länge des Widerstandselementes ein elektri- scher Kontakt herstellbar ist, wodurch sich der elektrische Wirkwiderstand zwischen den Klemen variieren läbt.Variable electrical resistors The invention relates to variable resistors and relates in particular to those resistors which have an immutable resistance element and an optionally displaceable contact element, with the aid of which at any points spaced from one another along the effective length of the resistance element an electrical contact can be established , as a result of which the electrical resistance between the terminals can be varied .
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein veränderliches Widerstandselement zu schaffen, bei dem der elektrieohe Wirkwiderstand mit tatsächlich unbegrenzter Feinheit wahlweise verändert werden kann, indem das festliegende Widerstandselement und das elektrische Kontaktelement relativ zueinander bewegt werden. Diese Relativbewegung soll dadurch erfolgen, daß entweder das Kontaktelement in einer bestimmten Lage verharrt und das Widerstandselement bezüglich des Kontaktelementes verschoben wird, oder, umgekehrt, daß das Widerstandselement in einer festen Stellung bleibt, während das Kontaktelement bezüglich des Widerstandselementes bewegt wird. In beiden Fällen soll eine solche Relativbewegung entweder durch eine lineare Verschiebung oder spiralförmige Drehung erfolgen, so daß Veränderungen am festliegenden Widerstand durch den weiterverarbeitenden Produzenten vorgenommen werden können, wenn er den Stromkreis abstimmt oder auch von dem Hersteller der Widerstände, indem dieser Fixwert-Widerstände aus Widerstandkodponenten hinzufügt, die fixe Widerstands- elemente aufweisen, welche sich sehr stark in ihren Herstellungs- größen unterscheiden. It is an object of the invention to provide a variable resistance element in which the electrical resistance can be changed with virtually unlimited fineness by moving the fixed resistance element and the electrical contact element relative to one another. This relative movement is to take place in that either the contact element remains in a certain position and the resistance element is displaced with respect to the contact element, or, conversely, that the resistance element remains in a fixed position while the contact element is moved with respect to the resistance element. In both cases, such relative movement should take place either through a linear displacement or helical rotation, so that changes in the fixed resistor can be made by further processing producer if he tunes the circuit or by the manufacturer of the resistors by this fixed value resistors from Adds resistance code components that have fixed resistance elements that differ greatly in their production sizes.
Des weiten befaßt sich die Erfindung mit einer erheblichen Reduzierung der Petigungskosten von Präzisionswiderständen, indem wirtschaftlich tragbare veränderliche Widerstände ge- schaffen werden, für die Fixwertwiderstandselemente ver- wendet werden können, die in ihren Widerstandswerten sehr stark voneinander abweichen. Beispielsweise werden gegenwärtig in großer Stückzahl und auf andere Weise als durch die Verwendung kostspieliger Herstellungs-, Klassifizierungs- und Auswahltechniken Widerstände mit Nennwerttoleranzen von etwa 0,01 hergestellt, wobei die Widerstände mit solch genauen Nennwerten gefertigt werden müssen.The wide, the invention relates to a significant reduction in Petigungskosten of precision resistors by economically viable variable resistors will create overall, for the comparable Fixwertwiderstandselemente turns can be very vary greatly in their resistance values. For example, resistors are currently being manufactured in large numbers and by means other than the use of costly manufacturing, classification, and selection techniques, with nominal tolerances of about 0.01, which resistors must be manufactured to such accurate nominal values.
Die erfindungsgemäßen Widerstände können in großen Massen hergestellt werden, ohne daß sie besondere Genauigkeitsanforderungen erfüllen müssen. Sie weisen Nennwerte auf, die um einen ganzen Stellenwert variieren, beispielsweise von 10 bis 100 Ohm, von 1 Megohm bis 10 Megohm und so fort, und bei denen der effektive Widerstand letztlich dazwischen auf einen gewünschten Nominalwert festgelegt werden kann, wobei die Genauigkeit etwa 0,001 % eines solchen Nominalwertes beträgt . Der neuartige veränderliche Widerstand soll temperatur- unabhängig sein, d.h. sein Temperaturkoeffizient soll annähernd Null betragen. Andererseits soll der variable Widerstand so geartet sein, daß sein effektiver Tesperaturkoeffizient wahlweise verändert werden kann, während der Effektivwider- stand konstant bleibt. The resistors according to the invention can be produced in large quantities without having to meet any particular accuracy requirements. They have nominal values that vary by a whole number, for example from 10 to 100 ohms, from 1 megohm to 10 megohm and so on, and at which the effective resistance can ultimately be set in between to a desired nominal value, with the accuracy about 0.001 % of such a nominal value. The novel variable resistor should be temperature- independent, ie its temperature coefficient should be approximately zero. On the other hand, the variable resistance should be designed in such a way that its effective temperature coefficient can optionally be changed, while the effective resistance remains constant.
Erfindungsgemäß wird ein veränderlicher Widerstand gesahaf-. fen, der ein nicht leitfähiges Gehäuse aufweist, das eine längliche Kammer bildet, die im wesentlichen symmetrisch zu einer Längsachse und an ihren gegenüberliegenden Enden ge- öffnet ist. In diesem Gehäuse ist ein elektrischer Wider-stand befestigt und in seiner in wesentlichen ganzen Länge in der Kammer parallel zur Längsachse angeordnet. Dieser Widerstand besitzt wenigstens zwei gegenüberliegende Enden, die den entsprechenden Gehäuseenden benachbart sind, wobei an diesen Gehäuseenden mehrere elektrische Anachlutklemmen befestigt sind, die jede mit wenigstens einem Ende des elektrischen Widerstandes in elektrischer Berührung stehen und eine Kappe aufweisen, die mindestens teilweise das zugehörige Gehäuseende verschließt. Wenigstens eine solche Kappe ist mit einer mittigen Durchbohrung versehen, die mit der Gehäuselängsachse ausgerichtet ist und besitzt außerdem eine fingerartig bewegliche Kontaktvorrichtung mit einer länglichen Stange, die sich teilweise innerhalb der Kammer, entlang der Kammerlängsachse, befindet und durch wenigstens eine dieser mittigen Durchbohrungen nach außen ragt. Die oben genannte Stange trägt quer zu ihrer Symmetrieachse ein elektrisch leitfähiges Kontaktelement, dessen Umfangsfläche mindestens teilweise mit dem Widerstand verschiebbar in Be- rührung steht, wobei durch wahlweise, manuelle Längsverschiebung des Kontaktelementes bezüglich des Gehäuses entsprechende Veränderungen der Kennlinie des elektrischen Wirkwiderstandes auftreten, der sich zwischen den elektrischen Anschlußldemmen befindet. According to the invention, a variable resistance is achieved. fen which has a non-conductive housing which forms an elongate chamber which is essentially symmetrical about a longitudinal axis and is open at its opposite ends. An electrical resistor is fastened in this housing and is arranged over its entire length in the chamber parallel to the longitudinal axis. This resistor has at least two opposite ends which are adjacent to the corresponding housing ends, several electrical Anachlutklemmen are attached to these housing ends, each of which is in electrical contact with at least one end of the electrical resistor and having a cap which at least partially closes the associated housing end . At least one such cap is provided with a central through-hole which is aligned with the longitudinal axis of the housing and also has a finger-like movable contact device with an elongated rod which is located partially within the chamber, along the longitudinal axis of the chamber, and outwards through at least one of these central through-holes protrudes. The above-mentioned rod carries an electrically conductive contact element transversely to its axis of symmetry, the circumferential surface of which is at least partially in displaceable contact with the resistor, whereby by optional manual longitudinal displacement of the contact element with respect to the housing, corresponding changes in the characteristic of the electrical resistance occur located between the electrical connection terminals .
Einzelne Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes betreffen die Grüße, Form und ausgewählte Charakteristiken der Widerstandselemente, aus denen der elektrische Widerstand besteht, ferner Abänderungen der Bauweise, sowie des die Kammer bildenden Gehäuseinnenquerschnittes, Veränderungen der Form und der Befestigung des elektrischen Kontaktelementes, andersartige mechanische und elektrische Funktionen und Veränderungen der elektrischen AnschluBklemmen und schließlich verschiedene Möglichkeiten des elektrischen Kontaktes und die Formgebung und mechanische Lagerung der länglichen Stange. Individual features of the various embodiments of the subject matter of the invention relate to the size, shape and selected characteristics of the resistance elements that make up the electrical resistance, as well as changes to the design and the internal cross-section of the housing that forms the chamber, changes to the shape and attachment of the electrical contact element, other types of mechanical and electrical functions and changes to the electrical connection terminals and finally various options for electrical contact and the shape and mechanical mounting of the elongated rod.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes sind der Zeichnung und der Beschreibung zu entnehmen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt sind. In der Zeichnung sind: Fig. 1 eine teilweise weggebrochene Seitenansicht eines Teillängsschnittes eines erfindungsgemäßen veränderlichen Widerstandes, Fig. 2 eine Ansicht, ähnlich der in Fig. i einer anderen Ausführungsform des veränderlichen Widerstandes, Fig. 3 eine ähnliche Ansicht einer weiteren Ausführungs-form des veränderlichen Widerstandes, Fig. 4 eine teilweise Draufsicht auf einen Teilquerschnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3, Fig. 5 eine Teildraufsicht einer in Längsrichtung geschnitterenSeitenansicht einer weiteren Ausführungsform des veränderlichen Widerstandes, Fig. 6, 7 und 8 Querschnittsansichten eines zylindrisch geformten Gehäuses mit verschiedenen Formen des Widerstandselementes, Fig. 9 ein schematisches Schaubild eines mit dem Erfindungsgegenstand herstellbaren Stromkreises und Fig. 10 ein schematisches Schaubild eines Weiteren, mit dem Erfindungsgegenstand herstellbaren Stromkreises.Further details and advantages of the subject matter of the invention can be found in the drawing and the description, in which exemplary embodiments of the invention are shown schematically. 1 is a partially broken away side view 2 of a further embodiment in Fig i to another embodiment of the variable resistor, Figure 3 is a view similar to Fig of a partial longitudinal section of a variable resistor according to the invention, shows a view, similar to the:.. In the drawing,.. variable resistor, FIG. 4 is a partial plan view of a partial cross section taken along the line 4-4 in Fig. 3, Fig. 5 is a partial plan view geschnitterenSeitenansicht another embodiment of the variable resistor, FIG. 6, 7 and 8 are cross-sectional views of a cylindrical shaped one in the longitudinal direction Housing with different forms of the resistance element, FIG. 9 a schematic diagram of a circuit that can be produced with the subject matter of the invention, and FIG. 10 a schematic diagram of a further circuit that can be produced with the subject matter of the invention.
In der Zeichnung, in der die gleichen Elemente in den verschiedenen Ausführungsformen mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, entsprechen die Abmessungen und Größenverhältnisse aus Gründen er zeichnerischen Klarheit und des besseren Verständnisses nicht den tatsächlichen Verhältnissen.In the drawing in which the same elements in the different Embodiments are provided with the same reference numerals, correspond to Dimensions and proportions for reasons of drawing clarity and des better understanding not the actual circumstances.
In Fig. 1 ist ein veränderlicher Widerstand dargestellt, der ein nicht leitfähiges Gehäuse 10 besitzt, das vorzugs-weise aus keramischen Material gefertigt ist und eine längliche Kammer umschließt, auf deren innerer Oberfläche 14 ein Widerstandselement 12 lagert. Die Form der Kammer 10, ihre innere Oberfläche 14 und das Widerstandselement 12 lassen sich verändern, Wie dies in folgenden anhand anderer Ausführungsformen gezeigt ist. Das in Fig. 1 dargestellt Ge- häuse 10, seine innere Oberfläche 14 sowie das Widerstands- element 12 sind demzufolge rohrförmig oder zylindrisch ge-formt und besitzen einen Querschnitt, wie er in Fig. 6 ge- zeigt ist. Eine langgestreckte Stange weist zwei axiale End- stücke 16 und 18 auf, die teilweise innerhalb der Kammer angeordnet sind und sich in axialer Richtung, beispielsweise entlang des langgestreckten Mittelteils, aus dem Gehäuse 10 heraus erstrecken und an ihren entsprechenden inneren Enden 20 und 22 durch eine mechanische Kupplung 24 aus einem elektrisch nicht leitenden Material , beispielsweise Keramik ausgerüstet und mit einem Bindemittel 28, zum Beispiel einem Epoxyd-Zement, versehen. Das Endstück 16 weist ein elektrisch leitendes Kontaktelement auf, das ganz allgemein mit 30 bezeichnet ist und einen 0-Ring 32 besitzt, der von einem leitenden Mantel 34 umgeben ist. Der 0-Ring 32 ist vorzugsweise elastisch und kann aus Gummi oder einem ähnlichen Material bestehen, während der Überzug A sich vorzugsweise aus Silber und/oder Gold zusammensetzt und durch Plattierung des 0-Rings 32 mit ei-nem Silberfilm und nachfolgender PlattLerung mit einem -Goldfilm auf dem Ring aufgebracht ist, wobei die Dicke jeder Schicht annähernd 0,5 bis 1 Micrometer (20 bis 50millionstet Inch) beträgt. Der Durchmesser des Kontaktelementes 30 ist so bemessen, daB eine ständige Berührung der Oberfläche des Widerstandselements 12 gesichert ist. Das Kontaktelement 30 ist fest mit dem Leiterende 16 verbunden. Diese Verbindung kann in einer beliebigen Weise, beispiels- weise, wie gezeigt, mittels zweier Köpfe 36 und 38 erfolgen, die das Kontaktelement 30 umfassen und durch Kaltverformung am Leiterende 16 selbst hergestellt sind, wobei ein Teil des Leiterendes 20 von der Kaltverformungsstelle absteht und zur Befestigung der im vorigen erwähnten Kupplung 24 dient.In Fig. 1, a variable resistor is shown, which has a non-conductive housing 10, the preferential example of ceramic material produced is an elongated chamber and encloses, on its inner surface 14, a resistive element 12 superimposed. The shape of the chamber 10, its inner surface 14 and the resistance element 12 can be changed, as shown in the following with the aid of other embodiments. The illustrated in Fig. 1 overall housing 10, its inner surface 14 as well as the resistance element 12 are thus tubular or cylindrical overall shapes and have a cross-section as is shown overall in Fig. 6. An elongated rod has two axial end pieces 16 and 18 which are partially arranged within the chamber and extend in the axial direction, for example along the elongated central part, out of the housing 10 and at their respective inner ends 20 and 22 through a Mechanical coupling 24 made of an electrically non-conductive material, for example ceramic, and provided with a binding agent 28, for example an epoxy cement. The end piece 16 has an electrically conductive contact element, which is designated quite generally with 30 and has an O-ring 32 which is surrounded by a conductive jacket 34. The O-ring 32 is preferably elastic and can consist of rubber or a similar material, while the coating A is preferably composed of silver and / or gold and is obtained by plating the O -ring 32 with a silver film and then plating with a - Gold film is deposited on the ring, the thickness of each layer being approximately 0.5 to 1 micrometer (20 to 50 millionth of an inch). The diameter of the contact element 30 is dimensioned such that constant contact with the surface of the resistance element 12 is ensured. The contact element 30 is firmly connected to the conductor end 16. This connection can be made in any way, for example , as shown, by means of two heads 36 and 38, which include the contact element 30 and are produced by cold deformation at the conductor end 16 itself , with part of the conductor end 20 protruding from the cold deformation point and towards the Attachment of the aforementioned coupling 24 is used.
Die elektrischen Leiterenden können mit zwei identischen, elektrisch leitenden, kreisförmigen Endkappen 40 und 42 ausgerüstet sein, die beispielsweise durch einen PreBsitz in den gegenüberliegenden Enden des Gehäuses 10 befestigt sind. Jede Endkappe hat eine Nabe 44, die eine axiale oder mittige Halterung 46 bildet, welche als Gleitsitz für die Leiterenden 16 und 18 dient und diese damit sowohl trägt als auch mit ihnen in elektrischer Verbindung steht. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist jedes innere Ende des Gehäuses 10 mit einer ringförmigen, abgerundeten Oberfläche 48 versehen. Das Widerstandselement 12 kann in irgendeiner bekannten Weise geformt werden, beispielsweise durch Vakuumabscheidung, Kohlenstoffausscheidung und dergleichen, wobei das Widerstandselement 12 die innere Oberfläche 14 bis hin zu der Endfläche 48 so überlappt, daß eine mechanisch und elektrisch geeignete Verbindung mit einer Schicht 50 des leitfähigen Materials entsteht, die zumindest den Teil des Widerstandselementes 12 überlagert, der die abgerundete Oberfläche 48 überlappt. Die leitende Schicht 50 wird in irgendeiner bekannten Weise durch Ab- lagerung, Plattierung oder dergleichen aufgebracht und dient dazu, den Übergangswiderstand zum Widerstandselement 12 zu verringern und für die Endkappen 40 und 42 einen niedrigen Übergangswiderstand zu schaffen. Die Endkappen 40 und 42 sind mit einem äußeren Lippenteil 52 versehen, das gegen das äußere Ende des Gehäuses 10 stößt und einen tassenförmigen mittleren Bereich 54 besitzt, der den Lippenteil 52 und die Nabe 44 verbindet, um auf diese Weise einen Preßsitz und eine elektrische Berührung mit der Schicht 50 zu schaffen. Diese Maßnahme dient zur sicheren Befestigung der Endkappen, sowie zur Bildung einer gelöteten Kontaktzone, die ganz allgemein bei 56 gezeigt ist und die Lötmittel aufnimmt, und zwar in einer Weise und zu einem Zweck, wie sie im folgenden anhand der Beschreibung der Betriebsweise der neuartigen Vorrichtung aufgezeigt werden sollen.The electrical conductor ends can be equipped with two identical, electrically conductive, circular end caps 40 and 42, which are fastened in the opposite ends of the housing 10 by, for example, a press fit. Each end cap has a hub 44 which forms an axial or central bracket 46 which serves as a sliding fit for the conductor ends 16 and 18 and thus both supports them and is in electrical communication with them. In the embodiment shown in FIG. 1, each inner end of the housing 10 is provided with an annular, rounded surface 48. Resistive element 12 may be formed in any known manner, such as vacuum deposition, carbon deposition, and the like, with resistive element 12 overlapping inner surface 14 to end face 48 so that a mechanically and electrically suitable connection with a layer 50 of the conductive material arises, which overlaps at least that part of the resistance element 12 which overlaps the rounded surface 48. The conductive layer 50 is applied in any known manner by deposition, plating or the like and serves to reduce the contact resistance to the resistor element 12 and to provide a low contact resistance for the end caps 40 and 42. The end caps 40 and 42 are provided with an outer lip portion 52 which abuts the outer end of the housing 10 and has a cup-shaped central portion 54 which connects the lip portion 52 and the hub 44 so as to provide an interference fit and electrical contact with layer 50 to create. This measure is used to secure the end caps in place, as well as to form a soldered contact zone, shown generally at 56, which receives solder, in a manner and for a purpose which will be described below with reference to the description of the operation of the novel device should be shown.
Beim Betrieb der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung wird durch eine Axialbewegung des Gehäuses 10 oder der fingerförmig verschiebbaren Kontakteinrichtung mit den Leiterenden 16 und 18 in jeder der beiden durch den Pfeil 58 angezeigten Richtungen das Widerstandselement 12 bezüglich des elektrischen Kontaktelementes 30 verschoben. Der ursprüngliche Nennwert oder auch die ursprünglich festlie-gende Größe des Widerstandes, wie sie zwischen den Endkappen 40 und 42 auftritt, ist diejenige des vollständigen Widerstandselementes 12, das sich zwischen diesen Endkappen befindet. Der effektive elektrische.Widerstßnd wird jedoch durch den Teil des Widerstandselementes 12 gebildet, der zwischen dem beweglichen Kontaktelement 30 und der Endkappe 42 liegt, und zwar infolge des Kurzschlusses des restlichen Teils des Widerstandselementes 12 durch die einen Widerstand von effektiv Null aufweisende Strecke, die von der Kontaktvorrichtung mit ihrem Kontaktelement 30 und ihrem länglichen Leiterende 16 gebildet wird. Auf diese Weise wird durch eine relative Axialverschiebung des beweglichen Kontaktelementes gegen das elektrische Widerstandselement 12 der effektive Widerstand der Vorrichtung wahlweise verändert. Eine Art der bevorzugten Befestigung des Widerstands ist in Fig. 1 dargestellt. Dabei sind die Leiterstücke 16 und 18 in der Nähe ihrer Enden unbeweglich befestigt, indem sie so gebogen sind, daß sie durch die entsprechenden Öffnungen 60 und 62 eines Schaltbrettes 64 ragen und damit das Gehäuse 10 auf der Oberfläche 66 des Schaltbretts 64 haltern. Somit braucht der Benutzer des Widerstandes diesen nur in der gezeigten Stellung zu befestigen, auf dem Schaltbrett die richtigen Stromkreisanschlüsse mit den Leiterenden 16 und 18 herzustellen und darauf die Größe des effektiven, für den gewünschten Betrieb erforderlichen Widerstandes durch bloßes Bewegen des Gehäuses 10 in einer axialen Richtung 58, entsprechend den passenden, durch eine gewöhnliche, zugehörige Versuchseinrichtung gefundenen und/oder durch die Leistung der Schaltung selbst gelieferten Werten ein- zustellen. Falls erforderlich, und gewöhnlich ist dies zu empfehlen, kann der Benutzer, sobald der verlangte effektive Widerstand vorhanden ist, in einer oder in beiden Endkappen 40 und 42 etwas Lötmittel auf die Stelle 56 tropfen, um dadurch die Leiterenden aus Gründen der mechanischen und. elektrischen Sicherheit an ihren entsprechenden Endkappen festzulöten. Natürlich können später auch Nachstellungen vorgenommen werden, man braucht dazu diese Lötstellen nur durch entsprechendes Erwärmen zu lösen.During operation of the device shown in FIG. 1, the resistance element 12 is displaced with respect to the electrical contact element 30 in each of the two directions indicated by the arrow 58 by an axial movement of the housing 10 or the finger-shaped displaceable contact device with the conductor ends 16 and 18. The original nominal value or also the originally fixed magnitude of the resistance as it occurs between the end caps 40 and 42 is that of the complete resistance element 12 which is located between these end caps. The effective electrical resistance, however, is provided by the portion of the resistive element 12 which lies between the movable contact element 30 and the end cap 42 as a result of the short-circuiting of the remainder of the resistive element 12 through the effective zero resistance path from the contact device with its contact element 30 and its elongated conductor end 16 is formed. In this way, the effective resistance of the device is optionally changed by a relative axial displacement of the movable contact element against the electrical resistance element 12. One type of preferred attachment of the resistor is shown in FIG. The conductor pieces 16 and 18 are immovably attached in the vicinity of their ends by being bent so that they protrude through the corresponding openings 60 and 62 of a switchboard 64 and thus hold the housing 10 on the surface 66 of the switchboard 64. Thus, the user of the resistor only needs to fasten it in the position shown, make the correct circuit connections with the conductor ends 16 and 18 on the switchboard and then determine the size of the effective resistor required for the desired operation by simply moving the housing 10 in an axial direction Direction 58, corresponding to the appropriate values found by an ordinary, associated test device and / or supplied by the power of the circuit itself . If necessary, and usually recommended, once the required effective resistance is present, the user can drip some solder in one or both of the end caps 40 and 42 onto the location 56, thereby removing the conductor ends for mechanical and. electrical safety to their respective end caps. Adjustments can of course also be made later, you only need to loosen these soldered joints by heating them accordingly.
Ein anderes Anwendungsgebiet des Erfindungsgegenstandes betrifft das Gebiet des Festwiderstandes, wobei der Hersteller einen Festwiderstand liefert, der einen Nennwiderstandswert und bestimmte Genauigkeitstoleranzen des Nennwertes besitzt, die gewöhnlich in positiven und/oder negativen Prozentzahlen des Nennwertes angegeben sind. Natürlich sind für einen sehr genauen Widerstand kleinerer Toleranzen erforderlich, die nur durch eine größere Genauigkeit bei der Herstellung und/oder bei der Auswahl der Widerstandswerte erreicht werden können, Forderungen also, die eine Kostensteigerung mit sich bringen. Der Erfindungsgegenstand ermöglicht dagegen eine relativ unexakte Herstellungsweise der Widerstände, insofern als die Widerstandswerte weitgehend variieren. Der Hersteller kann aber den Effektivwert des Widerstandes innerhalb äußerst niedriger Toleranzgrenzen, d.h. mit sehr großer Genauigkeit, einstellen, indem er die oben genannte Justierung vornimmt, die schon beschrieben Wurde und entweder ein oder beide Leiterenden 16 und 18 mit ihren entsprechenden Endkappen 40 und/oder+verlötet und dadurch einen Festwertwiderstand schafft. Die Justierung des Widerstandes läßt sich bei der Herstellung beispielsweise durch Verwendung einer elektrischen Brückenschaltung, automatisch durchführen. Darüber hinaus ermöglicht der Erfindungsgegenstand die wirtschaftliche Erzielung von um wenigstens eine Größen- ordnung kleinerer Toleranzen, wenn man berücksichtigt, daß gegenwärtig die erreichbaren Herstellungstoleranzen von Festwertwiderständen bei 0,01 % des Nennwertes liegen. Another field of application of the subject matter of the invention relates to the field of the fixed resistor, the manufacturer supplying a fixed resistor which has a nominal resistance value and certain accuracy tolerances of the nominal value, which are usually given in positive and / or negative percentages of the nominal value. Of course, smaller tolerances are for a very accurate resistance required which can only be achieved through greater accuracy in the production and / or in the selection of resistance values, demands therefore that involve a cost increase with it. The subject matter of the invention, on the other hand, enables the resistors to be manufactured in a relatively imprecise manner, insofar as the resistance values vary widely. However, the manufacturer can set the effective value of the resistance within extremely low tolerance limits, ie with very high accuracy, by making the above-mentioned adjustment that has already been described and either one or both conductor ends 16 and 18 with their corresponding end caps 40 and / or + soldered and thus creates a fixed value resistor. The adjustment of the resistor can be in the preparation of, for example, by the use of an electrical bridge circuit to perform automatically. In addition, the subject matter of the invention enables the economic attainment of tolerances that are at least one order of magnitude smaller, if one takes into account that currently the achievable manufacturing tolerances of fixed- value resistors are 0.01% of the nominal value.
Der in Fig. 2 dargestellte Widerstand weist bezüglich des in Fig. 1 Gezeigten verschiedene Abänderungen auf. Die zylindrische Innenfläche 14 des Gehäuses 10 ist mit einem Widerstandselement 70 versehen, in dem sich über einen wesentlichen Teil, aber nicht über seine ganze Länge, eine spiralförmige Nut 72 befindet. Die Innenfläche 14 des Gehäuses 10 ist über die ganze Gehäuselänge zylindrisch, und die identischen Endkappen 74 und 76 sind dichtungsartig geformt, wobei ihre Naben 44 nach außen gerichtet sind. Zur Erzeugung eines mechanischen und elektrischen Kontaktes sind die ringförmigen Umfangsflächen 78 und 80 mit den ring- förmigen Leiterschichten 48 verlötet. Das Leiterende 16 ist zumindest über einen Teil seiner Länge mit Gewinde versehen, wie auch die Oberfläche 82 der Axialbohrung in der Endkappe 74, so daß eine Drehbewegung des Gehäuses 10 und der Leiterenden 16 und 18 gegeneinander eine Relativbewegung des Kontaktelementes 30 bezüglich des Widerstandselementes 70 zur Folge hat. Auf Grund einer solchen spiralförmigen Drehung ist der Betrag der Axialverschiebung bei irgendeiner einwirkenden Drehkraft beträchtlich geringer, als wenn eine solche Kraft direkt in einer Axialrichtung aufgebracht wird. Auf diese Weise wird die Empfindlichkeit bei der axialen Verschiebung von Hand vergrößert, wodurch feinere Änderungen bei der Einstellung des effektiven Widerstandswertes des Widerstandes möglich sind. Darüber hinaus erfolgt die Einstellung des effektiven Widerstandswertes vorzugsweise an dem Abschnitt des Widerstandselementes 70, der nicht spiralförmig genutet ist, so daß noch feinere Widerstandsänderungen erzielt werden können.The resistor shown in FIG. 2 has various modifications with respect to that shown in FIG. The cylindrical inner surface 14 of the housing 10 is provided with a resistance element 70 in which a spiral groove 72 is located over a substantial part, but not over its entire length. The inner surface 14 of the housing 10 is cylindrical the entire length of the housing and the identical end caps 74 and 76 are seal- like with their hubs 44 facing outward. To produce mechanical and electrical contact , the annular peripheral surfaces 78 and 80 are soldered to the annular conductor layers 48. The conductor end 16 is threaded at least over part of its length, as is the surface 82 of the axial bore in the end cap 74, so that a rotational movement of the housing 10 and the conductor ends 16 and 18 against each other causes a relative movement of the contact element 30 with respect to the resistance element 70 Consequence. Due to such helical rotation, the amount of axial displacement with any applied rotational force is considerably less than when such a force is applied directly in an axial direction. In this way the sensitivity to the axial displacement by hand is increased, whereby finer changes in the setting of the effective resistance value of the resistor are possible. In addition, the setting of the effective resistance value is preferably carried out on the section of the resistance element 70 which is not grooved in a spiral shape, so that even finer changes in resistance can be achieved.
In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Widerstandes dargestellt. Diese Ausführungsform ist ganz allgemein als Potentioneter bekannt und in der Zeichnung auf einen Schaltbrett 62 montiert. Der widerstand besitzt Anschlußklemmen mit zwei Leiterenden 84 und 86, die mit den Widerstandselement 12 an dessen gegenüberlie- genden Enden über leitende Ringe 88 und 90 in Berührung stehen und sich durch entsprechende Öffnungen 92 und 94 in den Schaltbrett 62 erstrecken. Die bewegliche Kontakt- einrichtung besteht ans einen elektrischen xiataktelenent 961 das mittels zweier bei 104 und 106 angelöteter Scheiben 100 und 102 auf der in axialer Richtung hin- und herbeweglichen Leiterstange 98 befestigt ist. Die Leiterstange 98 erstreckt sich axial in beiden Richtungen durch die Enden des Gehäuses 10 und zwei elektrisch leitende Lagerelemente . 108 und 110 hindurch, die gegen die beiden leitfähigen Ringe 88 und 90 durch ringförmige Kopfstücke 112 und 114 aus Glas elektrisch isoliert sind. Das Lagerungselement 108 ist mit einer Ansehlußleitung 116 versehen, die durch die Öffnung 118 im Schaltbrett 62 in derselben Weise wie die anderen Anschlußleitungen bzw. Leiterenden 84 und 86 hindurchläuft.In Fig. 5, a further embodiment of the resistor according to the invention is shown. This embodiment is generally known as a potentiometer and is mounted on a switchboard 62 in the drawing. The resistor has connecting terminals with two conductor ends 84 and 86 which are in contact with the resistor element 12 at its opposite ends via conductive rings 88 and 90 and extend through corresponding openings 92 and 94 in the switchboard 62 . The movable contact device consists of an electrical xiataktelenent 961 which is fastened by means of two disks 100 and 102 soldered on at 104 and 106 on the conductor rod 98 which is movable back and forth in the axial direction. The conductor bar 98 extends axially in both directions through the ends of the housing 10 and two electrically conductive bearing elements. 108 and 110, which are electrically insulated from the two conductive rings 88 and 90 by annular head pieces 112 and 114 made of glass. The bearing element 108 is provided with a connection line 116 which runs through the opening 118 in the switchboard 62 in the same way as the other connection lines or conductor ends 84 and 86.
Die leitfähigen Ringe 88 und 90 können an sich beliebig geformt sein, so daß sich die Anschlußleitungen 84 und 86 an ihnen mechanisch befestigen lassen und dadurch mit dem Widerstandselement 12 in elektrische Verbindung kommen. Bei der dargestellten Ausführungsform braucht das axiale Lagerelement 110 nicht elektrisch leitend zu sein, ist aller-dings zur Vereinfachung der Konstruktion so ausgeführt, wo- bei die Form der Enden in allgemeinen derjenigen der Endw kappen entspricht, die bei den anderen Ausführungsformen beschrieben wurde. Das Kontaktelement 96 kann den oben be- schriebenen Kontaktelement 30 gleichen, kann aber auch eine Struktur besitzen, die gemeinhin als faseriger Knopf be- zeichnet wird und aus goldplattierter Stahlwolle feiner Textur besteht, die sehr stark zusaomengepreßt ist, so daß sie einen im wesentlichen einheitlichen, zylindrisch geformten Körper bildet. The conductive rings 88 and 90 can be of any shape, so that the connecting lines 84 and 86 can be mechanically fastened to them and thereby come into electrical connection with the resistance element 12. In the illustrated embodiment, the axial bearing element 110 need not be electrically conductive, is aller- recently executed for simplicity of construction so, WO in the shape of the ends in general that of the corresponding FScl hats, which was described in the other embodiments. The contact element 96 can be similar to the contact element 30 described above, but can also have a structure which is commonly referred to as a fibrous button and consists of gold-plated steel wool of fine texture which is very strongly compressed so that it is essentially uniform , cylindrically shaped body forms.
Beim Betrieb wird das elektrische Kontaktelement 96 durch Längsverschiebung der Stange 98 bezüglich des Ge. häuses 10, wie dies im vorigen beschßeben ist, gegen das elektrische Widerstandselement 12 in axialer Richtung be- wegt. Die Stange 98 fungiert infolge ihrer elektrischen Verbindung mit der Anschlußleitung 116 als elektrischer Leiter, so daß die an der Anachlußleitung 116 auftretende Spannung bezüglich der Spannung, die an jedem der anderen elektrischen Anschlüsse 84 und 86 auftritt, diejenige Spannung darstellt, die durch die wahlweise Verschiebung des Kontaktelementes 96 auf dem Widerstandselement 12 er- halten wird. In operation, the electrical contact element 96 is by longitudinally displacing the rod 98 with respect to the Ge. Housing 10, as described above , moved against the electrical resistance element 12 in the axial direction. The rod 98 functions as an electrical conductor due to its electrical connection with the connecting line 116, so that the voltage appearing on the connecting line 116 with respect to the voltage appearing on each of the other electrical connections 84 and 86 represents that voltage which is caused by the optional displacement of the contact element 96 is obtained on the resistance element 12 .
In Fig. 6 ist ein Querschnitt einer möglichen Form des Gehäuses 10 dargestellt, wobei das Gehäuse eine zylindrische Kammer bildet, die mit einem Widerstandselement 12 in der Form einer Schicht von im wesentlichen einheitlicher Dicke versehen ist, welche auf dem ganzen Umkreis der inneren Oberfläche 14 des Gehäuses 10 haftet. Die Schicht 12 ent- spricht dem in den Fig. 1 und 5 beschrjebenen Widerstands- element 12 und dem Widerstandselement 70 von Fig. 2 vor Erstellung der spiralförmigen Nut 72. Der Erfindungsgehen- stand befaßt sich nicht mit der Zusammensetzung des Widerstandselementes, ausgenommen im Zusammenhang mit seiner erfindungsgemäßen Verwendung. Das Widerstandselement kann in einer beliebigen, passenden, bekannten Weise hergestellt sein, beispielsweise durch Techniken, die bekannt sind als Zerstäubung, Vakuumablagerung, Tauchen, usw. Auch kann es aus beliebigen geeigneten metallischen oder nichtmetallischen Werkstoffen zusammengesetzt werden, die entweder ursprünglich elektrische Widerstandseigenschaften aufweisen und/oder diese Eigenschaften bei der Ablagerung und/oder Behandlung gemäß der bekannten Verfahrenstechniken erhalten. Zur Vereinfachung der Darstellung sind die im obigen behandelten Ausführungsformen mit einem Widerstandselement 12 oder 70 versehen, dessen allgemeine Form in Fig. i gezeigt ist. Es wird jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, daß viele.andere Arten, Formen und Ausbildungen des Widerstandselementes oder der Widerstandselemente in irgendeiner oder in allen dieser Ausführungsfor-men mit entsprechender Wirkung in Übereinstimmung mit den Verwendungsmöglichkeiten, der letztlichen Benutzung und der gewünschten Betriebsparameter erfindungsgemäß benutzt wer- den können. Im folgenden werden einige zusätzliche Ausbil- dungen und Kombinationen beschrieben. In Fig. 6 there is shown a cross-section of one possible shape of the housing 10 , the housing defining a cylindrical chamber provided with a resistive element 12 in the form of a layer of substantially uniform thickness which extends over the entire circumference of the inner surface 14 of the housing 10 adheres. The layer 12 corresponds to the resistance element 12 described in FIGS. 1 and 5 and the resistance element 70 of FIG. 2 before the creation of the spiral groove 72. The present invention does not deal with the composition of the resistance element, except in connection with it with its use according to the invention. The resistive element can be made in any suitable known manner, for example by techniques known as sputtering, vacuum deposition, dipping, etc. / or obtain these properties during the deposition and / or treatment according to the known process techniques. To simplify the illustration , the embodiments discussed above are provided with a resistance element 12 or 70, the general shape of which is shown in FIG. It is expressly understood, however, that viele.andere types, shapes and configurations of the resistive element or resistor elements in any or all of these Ausführungsfor- men with appropriate action in accordance with the uses, advertising used according to the invention of the ultimate use and desired operating parameters the can. Some additional training courses and combinations are described below.
In Fig. 7 ist ein zylindrisches Gehäuse 10 gezeigt, in dessen innerer Oberfläche 14 sich eine längliche Rinne 120 befindet, P in die ein Widerstandselement 122 eingefügt' ist, das aus einem nicht leitfähigen Grundmaterial 124 mit einer Widerstandsschicht 126 besteht, die in irgendeiner bekannten, passenden Weise auf das Grundmaterial aufgebracht worden ist, wobei bei vielen dieser Techniken die ebene Formgebung üblich ist. Das ebene Widerstandselement 122 läßt sich an Stelle des zylindrischen Elementes 12 in jeder der in den Fig. 1 und 5 dargestellten Ausführungsform verwenden, ohne daß die anderen Teile abgeändert werden müssen, mit Ausnahme der Tatsache, daß die hermetische Dichtungswirkung der Endkappen durch eine geeignete Änderung der Endkappenform erreicht werden muß. Auf diese Weise ermöglicht der Erfindungsgegenstand die Verwendung des Widerstandselementes 122, das sich getrennt von dem Hauptkörper herstellen und dann einsetzen läßt, wobei Formgebungstechniken angewandt werden können, die innerhalb des Gehäuses 10 nicht einfach direkt brauchbar sind. In Fig. 7, a cylindrical housing 10 is shown, in the inner surface 14 of which there is an elongated groove 120 , P into which a resistance element 122 is inserted, which consists of a non-conductive base material 124 with a resistance layer 126 of any known type , has been applied in a suitable manner to the base material, with many of these techniques the planar shaping is common. The planar resistance element 122 can be used in place of the cylindrical element 12 in any of the embodiments shown in FIGS. 1 and 5 without the need to change the other parts, except for the fact that the hermetic sealing effect of the end caps can be changed appropriately the end cap shape must be achieved. In this way, the subject invention enables the use of the resistor element 122, which can be manufactured separately from the main body and then inserted, whereby molding techniques can be used which are not easily directly usable within the housing 10.
In Fig. 8 ist eine andere Ausführungsform der in Fig. 7 gezeigten Kombination dargestellt, wobei das Gehäuse 10 mit zwei ebenen Widerstandselementen 122 und 128 versehen ist, die sich in entsprechenden länglichen Rinnen 120 und 130 in der zylindrischen Wandfläche 14 befinden. Wie gezeigt, sind die Rinnen i20 und 130 aus Gründen des sicheren elektrischen und mechanischen Kontakts mit den Widerstandselementen diametral gegenüberliegend angeordnet, sie können jedoch auch irgendeinen anderen geeigneten Abstand voneinander am Umfang aufweisen. Natürlich läßt sich auch eine zusätzliche Zahl von Widerstandselementen in einer entsprechenden Anzahl von Rinnen anordnen. Es wird darauf hingewiesen, daß die Rinnen 120 und 130 eine besonders geeignete Möglichkeit der Befestigung und Lagerung der Widerstandselemente 122 Pnd 128 bieten.Referring to FIG. 8, another embodiment is that shown in FIG Combination shown, the housing 10 with two flat resistance elements 122 and 128, which are located in corresponding elongated grooves 120 and 130 are located in the cylindrical wall surface 14. As shown, the gutters are i20 and 130 for reasons of secure electrical and mechanical contact with the resistance elements arranged diametrically opposite, but they can also any have another suitable distance from one another on the circumference. Of course you can also an additional number of resistance elements in a corresponding number arrange of gutters. It should be noted that the gutters 120 and 130 are a particularly suitable option for fastening and storing the resistance elements 122 pnd 128 bid.
In den Fig. 3 und 4 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Widerstandes dargestellt, bei der das Gehäuse 132 rechteckig ausgebildet ist lind aus einer oberen Gehäusehälfte 134 und einer unteren Hälfte 15% besteht, die beispielsweise durch Epoxyd-Zement Lib oder durch ein anderes passendes Material miteinander verbunden sind und ein einheitliches Gehäuse bilden. Die Gehäusehälften oder Schalen 134 und 136 besitzen einarider entsprechende, ebene, langgestreekte Oberflächen 140 und 142, die einander gegenüberliegen und auf denen gegenüberliegende Widerstandselemente 144 und 146 angeordnet sind. Wie gezeigt, können die länglichen Oberflächen 11E0 und 142 Grundflächen bilden, auf denen die Widerstandselemente 140 und 146 unmittelbar und getrennt angeordnet oder in anderer Meise mit Hilfe bekannter Verfahrenstechniken gebildet werden oder auch wie die Widerstandselemente 122 und 128 von Fig. 8 auf diesen Flächen angeordnet werden. Am Körperende sind zwei rechteckige Endkappen 74 und 76 angeordnet und durch Anschmelzen oder Verlöten mit den entsprechenden leitenden Schichten 48 zwecks mechanischer Verbindung mit dem Gehäuse 132 und der Herstellung eines elektrischen Kontaktes mit den entsprechenden Enden beider Widerstandselemente 144 und 146, wie gezeigt, so verbunden, daß die Widerstandselemente zwischen den Endkappen 74 und 76 elektrisch parallel geschaltet sind. Die Endkappe 76 ist mit einer Anschlußleiteng 148 versehen, die sich durch ein Schaltbrett 150 hindurcherstreckt, und die Endkappe 74 weist eine Nabe 44 auf, die durch ein anderes Schaltbrett 152 hindurchläuft, das parallel. zu dem gegenüberliegenden Schaltbrett 150 angeordnet ist. In der Endkappe 74 befindet sich eine mittige oder axiale Bohrung 46, durch die die Leiterstange 1() hin- und hergeschoben werden kann. Die Leiterstange 16 endet im Innern des Gehäuses 132 und besitzt an ihrem inneren Ende 154 ein C-förmiges Kontaktelement 156. Das Kontaktelement 156 ist vorzugsweise leicht federnd ausgebildet, um einen sicheren mechanischen und elektrischen Kontakt mit beiden Widerstandselementen 144 und 146 zu erzeugen, wenn es mit diesen in gleitender Berührung steht.3 and 4 is a further embodiment of the invention Resistance shown in which the housing 132 is rectangular consists of an upper housing half 134 and a lower half 15%, which for example connected to each other by epoxy cement Lib or by another suitable material and form a uniform housing. The housing halves or shells 134 and 136 have similar corresponding planar elongated surfaces 140 and 142 facing each other and on which opposed resistance elements 144 and 146 are arranged. As shown, the elongated surfaces 11E0 and 142 form base areas on which the resistance elements 140 and 146 directly and arranged separately or in another titmouse with the help of familiar ones Process techniques are formed or also like the resistance elements 122 and 128 of Fig. 8 can be placed on these surfaces. At the end of the body are two rectangular ones End caps 74 and 76 arranged and by melting or soldering with the corresponding conductive layers 48 for mechanical connection to the housing 132 and the Establish electrical contact with the corresponding ends of both resistance elements 144 and 146, as shown, connected so that the resistance elements between the End caps 74 and 76 are electrically connected in parallel. The end cap 76 is with a connecting lead 148 which extends through a switchboard 150, and the end cap 74 has a hub 44 that is terminated by another panel 152 runs through that parallel. arranged to the opposite switchboard 150 is. In the end cap 74 there is a central or axial bore 46 through which the ladder bar 1 () can be pushed back and forth. The ladder bar 16 ends inside the housing 132 and has a C-shaped at its inner end 154 Contact element 156. The contact element 156 is preferably light resiliently designed to ensure safe mechanical and electrical contact with two resistive elements 144 and 146 when it is sliding with these Touch stands.
Für den Betrieb läßt sich das in Fig. 3 gezeigte Widerstandselement entweder durch den Hersteller oder durch den Benutzer durch bloßes Verschieben des elektrischen Kontaktelementes 156 in Längsrichtung bezüglich der Widerstandselemente 144 und 146 auf den gewünschten effektiven Widerstandswert einstellen. Diese Verschiebung läßt sich wahlweise entweder durch eine Bewegung der Leiterstange 16 der beweglichen Kontakteinrichtung oder des Gehäuses 132 gegeneinander durchführen, bevor die ganze Vorrichtung zwischen die Schaltbretter 150 und 152 eingesetzt wird, und.die Verlötung der Leiterstange 16 mit der Nabe 44 erfolgt, sobald der gewünschte «cri: vorhanden ist, es ist jedoch auch möglich, die Verschiebung der Leiterstange 16 in Längsrichtung erst nach der Einfügung des Widerstandes zwischen den genannten Schaltbrettern vorzunehmen. Natürlich ist eine geeignete elektrische Verbindung des Leiters mit der Endkappe 74, beispielsweise an der Nabe 44, vorhanden, die eine nicht dargestellte, gedruckte Schaltkreisverbindung sein kann.The resistance element shown in FIG. 3 can be used for operation either by the manufacturer or by the user by simply moving the electrical contact element 156 in the longitudinal direction with respect to the resistance elements Set 144 and 146 to the desired effective resistance value. This shift can optionally either by moving the ladder rod 16 of the movable Contact device or the housing 132 perform against each other before the whole Device between the circuit boards 150 and 152 is used, und.die soldering of the ladder bar 16 with the hub 44 takes place as soon as the desired "cri:" is available is, however, it is also possible to shift the ladder rod 16 in the longitudinal direction to be carried out only after the resistor has been inserted between the mentioned switchboards. Of course, there is a suitable electrical connection of the conductor to the end cap 74, for example on the hub 44, is present, which is a not shown, printed Circuit connection can be.
Fig. 9 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Widerstandes, dessen äußere Form den schon beschriebenen Ausführungsbeispielen entsprechen kann. Eine An-' sohluß-Endkappe 160 und ihre Anechlußleitung 162 stehen mit dem einen Ende von jedem der beiden Widerstandselemente 164 und 266 in elektrisch er Berührung, die sich in der in Fig. 3, r 4 und 8 gezeigten Weise innerhalb des Gehäuses befinden können. Die andere Anschluß-Endkappe 168 und ihre Anschlußleitung 170 stehen mit den gegenüberliegenden Enden der Widerstandselemente 164 und 166 in elektrischer Berührung, so daß diese Elemente zwischen den Anschlußleitungen 162 und 170 elektrisch parallel geschaltet sind. Das bewegliche Kontaktelement 172 und seine Anschlußstange 174 stehen mit der Endkappe 168 in elektrischer Berührung, ebenso wie mit der ganzen Länge der Widerstandselemente 164 und 166, auf denen das Kontaktelement 172 gleitet. Somit läßt sich der effektive Widerstand, dargestellt durch die Strecke zwischen den Anschlußleitungen 162 und 170, beliebig einstellen, indem die Anschlußstange 174 des Kontaktelementes 172 von Hand in einer der beiden Längsrichtungen, die durch den Pfeil 58 angezeigt sind, verschoben wird.9 shows a schematic representation of a resistor according to the invention, the external shape of which can correspond to the exemplary embodiments already described. A connection end cap 160 and its connection lead 162 are in electrical contact with one end of each of the two resistance elements 164 and 266, which can be located within the housing in the manner shown in FIGS . The other terminal end cap 168 and its lead 170 are in electrical contact with the opposite ends of the resistor elements 164 and 166 so that these elements are electrically connected in parallel between the leads 162 and 170. The movable contact element 172 and its connecting rod 174 are in electrical contact with the end cap 168, as well as with the entire length of the resistance elements 164 and 166 on which the contact element 172 slides. Thus, the effective resistance, represented by the distance between the connecting lines 162 and 170, can be set as desired by the connecting rod 174 of the contact element 172 being shifted by hand in one of the two longitudinal directions indicated by the arrow 58.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes können die Widerstandselemente 164 und 166 so gewählt werden, daß sie zwar gleiche Widerstandsnennwerte besitzen, aber gleich große und entgegengesetzte auf den Temperaturkoeffizienten bezogene Widerstandswerte, im folgenden mit temperaturabhängiger Widerstand bezeichnet. Dadurch wirken sich Temperaturveränderungen infolge von Schwankungen der Umgebungstemperatur und/oder der Stromwärme dahingehend aus, daß in den Widerstandselementen 164 und 166 zwar gleiche aber entgegengesetzt gerichtete Widerstandswerte auftreten, . wodurch man sich einer Auesehaltung solcher Wirkungen niLhert und eine Widerstandsvorrichtung erhält, die einen wahlweise veränderlichen Effektivwiderstand und einen konstanten temperaturabhängigen Widerstand besitzt, also eine äußerst t%riinsehenswerte und vorteilhafte Kombination von Parametern. Im allgemeinen wird für die meisten Anwendungsfälle ein Widerstand mit einer möglichst geringen Temperaturabhängigtceit verlangt. In der Vergangenheit wurden große Anstrengungen unternommen, und auch gegenwärtig wird viel Mühe darauf verwendet, die Herstellungsverfahren so zu verbessern, daß eine lückenlose, vorausbestimmbare und wirtschaftliche Produktion von Widerstandselementen mit einer vernachlässigbar geringen Temperaturabhängigkeit zu ermöglichen. Eine der Schwierigkeiten, die dabei auftreten, besteht darin, daß der normale Bereich der Temperaturabhängigkeit des Widerstandes in einer bestimmten Gruppe hergestellter Elemente in beträchtlichem Maße und nicht vorhersagbar variiert, wobei nur ein relativ geringer Teil dieser Elemente eine sogenannte vernachlässigbare Temperaturabhängigkeit besitzt.According to an advantageous further development of the subject matter of the invention, the resistance elements 164 and 166 can be selected so that, although they have the same nominal resistance values, they are equally large and opposite resistance values based on the temperature coefficient, hereinafter referred to as temperature-dependent resistance. As a result, changes in temperature as a result of fluctuations in the ambient temperature and / or the current heat have the effect that the resistance elements 164 and 166 have the same but oppositely directed resistance values. yielding a Auesehaltung such effects niLhert and obtains a resistance device having a selectively variable effective resistance and a constant temperature-dependent resistance, so an extremely t% riinsehenswerte and advantageous combination of parameters. In general, a resistor with the lowest possible temperature dependence is required for most applications. Much effort has been made in the past, and much effort is now being made, to improve the manufacturing processes so that the seamless, predictable and economical production of resistor elements with a negligibly small temperature dependence is possible. One of the difficulties encountered is that the normal range of temperature dependence of resistance in a given group of fabricated elements varies considerably and unpredictably, with only a relatively small proportion of these elements having what is known as negligible temperature dependence.
Der Erfindungsgegenstand macht es nun möglich, daß bei der Herstellung oder dem Kauf großer Serien von Widerstandselementen keine besondere Sorgfalt oder besondere Kosten aufgewendet werden müssen, da das genannte Problem nur noch eine Sache der Auswahl jener Elemente ist, die gleiche aber entgegengesetzte temperaturabhängige Widerstandsbeiwerte aufweisen und. damit gemeinsam in einen erfindungsgemäßen Widerstand eingebaut werden können. So ermöglichen beispielsweise die normalen Sortierungsverfahren die Auswahl eines Widerstandselementes 164 mit einem Temperaturkoeffizienten von beispielsweise +600 Millionstel und eines Widerstandselementes 140 mit einem Teiiiperaturkoeffizienten von -600 Millionstel, die, wenn sie in der in den Fig. 3 und 4 oder 8 beschriebenen Weise zusammen eingesetzt werden, einen effektiven variablen Widerstand mit einem effektiven temperaturabhängigen Widerstandswert von -0,36 Millionstel, also einen vernachlässigbaren Wert, besitzen.The subject of the invention now makes it possible that in the manufacture or buying large series of resistor elements do not take special care or special costs must be incurred, since the problem mentioned is only one It is a matter of choosing those elements, the same but opposite temperature-dependent ones Have drag coefficients and. thus together in a resistor according to the invention can be installed. For example, the normal sorting procedures enable the selection of a resistance element 164 with a temperature coefficient of, for example, +600 millionths and a resistance element 140 with a Partial temperature coefficients of -600 millionths, which, if they are in the form shown in Fig. 3 and 4 or 8 can be used together in an effective way variable resistor with an effective temperature-dependent resistance value of -0.36 millionths, i.e. a negligible value.
In Fig. 10 ist ein schematisches Bild einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen 'siiderstandes gezeigt, wobei die beiden Niderstandselemente 164 und 166 wiederum so gewählt sind, daß sie denselben Nennwert aber entgegengesetzte Werte für die Temperaturabhängigkeit aufweisen, wie dies im vorigen an Hand von Fi. 9 beschrieben wurde. Bei dieser Ausführungsform ist eine Anschlußleitung 176 nur mit dem einen Ende des einen der Widerstandselemente 166 und eine andere Anschlußleitung 178 mir mit dem gegenüberliegenden Ende des anderen Widerstandselementes 164 verbunden. Von der Stange 182 wird ein bewegliches Kontaktelement 180 verschiebbar so getragen, daß es mit den beiden Widerstandselementen 164 und 166 in mechanischer und elektrischer Berührung steht. Das Kontaktelement 180 schließt zwischen den Anschlußleitungen 176 und 178 einen in Reitie geschalteten Stromweg über die Teile der Widerstandselemente 164 und 166, die sich zwischen den Berührungspunkten des Kontaktelementes 180 und den entsprechenden Anschlußleitungen 178 und 176 befinden. Somit wird durch eine Längsverschiebung des Kontaktelementes 180 mit Hilfe seiner von Hand betätigten Stange 182 in einer der durch den Pfeil 58 angezeigten Richtungen die Größe des Widerstandes, die durch das Widerstandselement 164 in den Stromkreis eingeschaltet oder aus ihm herausgenommen wird, gleich der Widerstandsgröße, die, umgekehrt, durch das Widerstandselement 166 aus dem Stromkreis entfernt oder in ihn eingeschaltet wird. Das hat zur Folge, daß der zwischen den Anschlußleitungen 178 und 176 vorhandene effektive Widerstand einen konstanten Nennwert besitzt. Wenn man jedoch die im vorigen für die Temperaturkoeffizienten der Elemente 164 und 166 beispielshalber gewählten Werte von Plus und Minus 600 Millionstel verwendet, dann hat die gewählte Längsverschiebung des Kontaktelementes 180 zur Folge, daß entgegengesetzt proportionale effektive Widerstandswerte der Temperaturkoeffizienten der Widerstandselemente 164 und 166 addiert und subtrahiert werden. Die effektive temperaturabhängige Widerstandsgröße des konstanten Widerstandswertes, die zwischen den Anschlußleitungen 178 und 176 vorhanden ist, läßt sich jedoch kontinuierlich variieren und zwischen den Extremwerten von Plus und Minus 600 Millionstel durch Verschieben des Kontaktelementes 180 in Längsrichtung von bezüglich Fig. 10 ganz links nach ganz rechts einstellen. Demzufolge läßt sich ein solcher Widerstand äußerst vorteilhaft in einem Stromkreis, in dem die Betriebsparameter so geartet sind, daß die anderen Stromkreiselemente zur Herstellung der richtigen und/oder gewünschten Funktion einen die Temperaturabhängigkeit ausgleichenden Widerstand erfordern, als Kompensationselement verwenden. Natürlich muß die Leiterstange 182 beispielsweise durch eine mit einem Glaskopf überzogene Endkappe, wie sie Fig. 5 zeigt, gegen die-Anschlußleitungen 176 und 178 elektrisch isoliert sein.FIG. 10 shows a schematic diagram of another embodiment of the inventive resistor, the two resistor elements 164 and 166 again being selected so that they have the same nominal value but opposite values for the temperature dependency, as described above with reference to FIG. 9 was described. In this embodiment, one connection line 176 is connected only to one end of one of the resistance elements 166 and another connection line 178 is connected to the opposite end of the other resistance element 164. A movable contact element 180 is slidably supported by the rod 182 so that it is in mechanical and electrical contact with the two resistance elements 164 and 166. The contact element 180 closes a current path connected in series between the connection lines 176 and 178 via the parts of the resistance elements 164 and 166 which are located between the contact points of the contact element 180 and the corresponding connection lines 178 and 176. Thus, by longitudinally displacing the contact element 180 with the aid of its manually operated rod 182 in one of the directions indicated by the arrow 58, the magnitude of the resistance which is switched on or removed from the circuit by the resistance element 164 is equal to the resistance which , conversely, is removed from or switched into the circuit by the resistance element 166. As a result, the effective resistance between leads 178 and 176 has a constant nominal value. If, however, the values of plus and minus 600 millionths selected above for the temperature coefficients of elements 164 and 166 as examples are used, then the selected longitudinal displacement of contact element 180 results in oppositely proportional effective resistance values of the temperature coefficients of resistance elements 164 and 166 being added and added be subtracted. The effective temperature-dependent resistance value of the constant resistance value, which is present between the connecting lines 178 and 176, can, however, vary continuously and between the extreme values of plus and minus 600 millionths by moving the contact element 180 in the longitudinal direction from the far left to the far right with respect to FIG to adjust. As a result, such a resistor can be used extremely advantageously as a compensation element in a circuit in which the operating parameters are such that the other circuit elements require a resistance that compensates for the temperature dependence in order to produce the correct and / or desired function. Of course, the conductor rod 182 must be electrically insulated from the connection lines 176 and 178, for example by an end cap coated with a glass head, as shown in FIG.
i Es versteht sich von selbst, daß die Merkmale der verschiedenen gezeigten Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes nicht auf die speziell dargestellten Kombinationen beschränkt sind. Die in Verbindung mit einem Ausführungsbeispiel beschriebenen Merkmale sind demnach auch in anderen Ausführungsformen verwendbar, d.h. die erfindungsgemäßen Merkmale sind untereinander austauschbar. Dabei sind die beschriebenen Ausführungsformen nur als Beispiele zu verstehen, an denen der Fachmann noch mancherlei Änderungen vornehmen kann, die mit unter den beanspruchten Schutzumfang fallen.i It goes without saying that the characteristics of the various The embodiments shown of the subject matter of the invention are not limited to those specifically shown Combinations are limited. The described in connection with an embodiment Features can therefore also be used in other embodiments, i.e. those according to the invention Features are interchangeable. Here are the embodiments described to be understood only as examples to which the person skilled in the art can still make various changes can make that fall under the scope of protection claimed.
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1966
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