DE1640594C - Kontaktträger fur ein Poten tiometer - Google Patents

Description

35

Die Erfindung betrifii ein Potentiometer, vorzugsweise in Miniaturausführunp. hri Hern in einem länglichen Gehäuse aus Isolierstoff ein geradliniges Widerstandselement mit danebenliegenden Kontaktstreifen, die mittels eines Schleifkontaktstückes miteinander verbunden werden, das am Steg eines etwa U-förmigen, aus weichelastischem Material bestehenden Kontaktträgers, dessen zwei Schenkelarme eine Einstellspindel umfassen, befestigt ist und bei dem der Kontaktträger durch Drehung der zu dem "5 Widerstandselement und dem danebenliegenden Kontaktstreifen parallelen Einstellspindel bis in die beiden Endstellungcn verschiebbar ist.

Es ist ein Potentiometer dieser Art bekannt (USA.-Patcntschrift 3 050 704), bei welchem der Kontakttrager elwa blockartit: ausgebildet ist, und die flachen Seitensvände dieses Blockes sind in einem Abstand ν in den inneren Gehäuscwanduneen angeordnet, und die Einstellspindel besitzt an ihren Enden einen geringeren Außendurchmesser, so daß es in den End-Stellungen möglich ist, daß die Schenkelarme des blockartigen Kontaktträgers sich geringfügig in Richtung auf die Gehäusewandungen aufspreizen können und hierdurch auch beim Weiterdrehen der Einstellspindel die Potentiometerteile nicht beschädigt werden. Dafür ist die Führung des Kontaktträgers innerhalb des Gehäuses gegenüber anderen bekannten Potentiometerkonstruktionen, bei denen zwar ein solcher Überdrehungsschutz nicht vorgesehen ist, bei denen jedoch der Kontaktträger über schmale Stege unmittelbar an der Gehäusewandung anliegt und so spielfrei geführt ist (USA.-Patentschrift 2 976 507), wieder schlechter.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Potentiometer vorzugsweise in Miniaturausführung zu schaffen, bei dem einerseits ein Schutz der Potentiometerteile gegen Überdrehen vorgesehen ist und bei dem andererseits aber auch eine exakte spielfreie Führung des Kontaktträgers erreicht wird und bei dem trotzdem eine leichte Zusammenbaumöglichkeit, Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit gegeben ist.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Potentiometer der eingangs ersvähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schenkelarme des Kontaktträgers an den den seitlichen Gehäusewandungen zugewandten Außenflächen konkav und an den der Einstellspindel zugewandten Innenflächen konvex gekrümmt sind und daß jeweils nur der Steg und die Enden der Schenkelarme an den seitlichen Gehäusewandungen anliegen.

Vorzugsweise weisen dabei die beiden konvex gekrümmten Innenflächen der Schenkelarme einander gegenüberliegende, zylindersegmentartige Nuten zur Aufnahme der Einstellspindel auf.

Bei einem erfindungsgemäßen Potentiometer wirken die beiden oben und unten an den Gehäus^- innenwänden anliegenden Schenkelarme ähnlich wie zweiseitig gelage^rte Tragbalken und besitzen damit in ihrer Mitte eine gewisse elastische Vorspannung und können damit beim Erreichen der Endstellungen gegenüber der Einstellspindel elastisch ausgebogen werden. Trotzdem ist der Kontaktträger auf seinem gesamten Verschiebeweg selbst noch in den Endstellungen über die Anlage der Schenkelarmenden an den Gehäusewandungen sicher und spielfrei geführt, so daß eine sehr exakte Einstellung des Potentiometers möglich ist. Die Schenkelarme können bei dem erfindungsgemäßen Potentiometer in den Endstellungen trotz der sicheren Führung wesentlich weiter und leichter aufgespreizt werden ..l^c bei den bekannten Potentiometerkonstruktionen, so daß auch beim längeren und mehrmaligen Überdrehen des Potentiometers in den Endstellungen die zusammenwirkenden Gewindeteile nicht nennenswert abgenutzt werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand sehematischcr Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. I ist eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgeniäßen Potentiometers;

F i g. 2 zeig! ein erfindungsgemäßes Potentiometer in größerem Maßstabe im Grundriß, wobei die Abdeckung fortgelassen ist;

Fig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2; F i g. 4 ist ein Schnitt längs der Linie 4-4 in F i g. 2; Fig. 5 ist ein Schnitt längs der Linie 5-5 in F i g. 4;

F i g. 6 zeigt in perspektivischer Darstellung den bei dem Potentiometer verwendeten Schleifkontakt.

In den Zeichnungen ist das Potentiometer insgesamt mit 10 bezeichnet, Das Potentiometer 10 umfaßt ein rechteckiges Gehäuse 12 mit einem nach außen abgeschlossenen Hohlraum, in dem Gehäuse ist ein Widerstandselement 14 angeordnet, das sich längs des Bodens des Hohlraums erstreckt. Ferner ist in das Gehäuse ein Stromabnehmer 16 eingebaut, der sich ebenfalls längs des Bodens des Hohlraums erstreckt und parallel zu dem Widerstandselement 14, jedoch in einem kleinen Abstand davon angeordnet ist. In dem Gehäuse 12 ist eine Einstellspindel 18 drehbar gelagert, die sich parallel zu dem Widerstandselement 14 und dem Stromabnehmer 16 ober-

halb dieser Teile längs des Hohlraums des Gehäuses erstreckt. Die Einstellspindel 18 ragt über ein Ende des Gehäuses 12 hinaus, so daß sie von außen her zugänglich ist. um gedreht werden zu können. Die Einstellspindel trägt einen Kontakt 20, der in gleitender Berührung mit dem WiderstandselemcrU 14 und dem Stromabnehmer 16 steht. Wird die Einstellspindel 18 gedreht, bewegt sich der Kontakt 20 parallel zur Längsachse des Gehäuses 12, so daß der eingestellte Widerstandswert des Potentiometers 10 verändert wird.

Das Gehäuse 12 umfaßt ein rechteckiges Gehäuseunterteil 22 und eine rechteckige Deckplatte 24, die beide aus einem elektrisch isolierenden Material. z. B. einem geeigneten Kunststoff, bestehen. Das Gehäuseunterteil 22 weist eine rechteckige Vertiefung 26 auf. die an der Oberseite dieses Bauteils mündet, so daß das Gehäuseunterteil zwei parallele Seitenwände 28 und 30, eine vordere Stirnwand 32, eine hintere Stirnwand 34 und einen Boden 36 umfaßt. Die \ ordere Stirnwand 32 und die hintere Stirnwand 34 sind mit gleichachsig angeoraneten, sich in der Längsrichtung erstreckenden Lagerüuten 38 und 40 versehen. Die Lagernut 38 erstreckt sich über die ganze Dicke der vorderen Stirnwand 32, während sich die Lagernut 40 nur teilweise von der Innenseite des Gehäuses aus durch die hintere Stirnwand 34 erstreckt. An der Oberseite der vorderen Stirnwand 32 ist eine Haltenut 42 vorgesehen, die sich quer zu der Lagernut 38 erstreckt. Gemäß Fig. 5 ragt eine Unterteilungsrippe 44 vom Boden 36 des Gehäuses nach oben, und diese Rippe erstreckt sich längs des Gehüusebodens. Die Unterteilungsrippe 44 ist näher an der Seitenwand 28 als an der Seitenwand 30 angeordnet, so daß ein schmaler Raum zwischen der Rippe und der Seitenwand 28 und ein breiterer Raum zwischen der Rippe und der Seitenwand 30 vorhanden ist. Der Gehäuseboden 36 weist zwei Öffnungen 37 auf, üie der Seitenwand 30 und der Stirnwand 32 bzw. der Stirnwand 34 benachbart sind. Konische Vorsprünge 39 ragen gegenüber der Außenfläche des Bodens 36 im Bereich der Öffnungen 37 nach unten, und die öffnungen erstrecken sich auch durch diese Vorsprünge. Eine dritte öffnung 41 erstreckt sich an der Seitenwand 28 durch den Boden 36 des Gehäuseunterteils. Ein konischer Vorsprung 43 ragt an der dritten Öffnung 41 gegenüber der Außenfläche des Bodens 36 nach un.;.n, und die Öffnung 41 erstreckt sich auch durch den Vorsprung 43.

Die Abdeckung 24 erstreckt sich über die Oberseite des Gehäuseunterteils 22 und ist an dieser Fläche befestigt, um die Vertiefung 26 abzuschließen. Eine Abdeckung 24 kann an dem Gehäuseunterteil mit Hilfe eines geeigneten Kittes befestigt werden. Die Abdeckung weist auf ihrer Innenseite eine rechteckige Aussparung 46 von geringer Tiefe auf, die zu der Vertiefung 26 des Gehäuseunterteils 22 paßt. Auf der Unterseite der Abdeckung 24 sind an deren Enden Lagernuten 45 und 47 ausgebildet. Die Lagernuten 45 und 47 passen zu den Lagernuten 38 und 40 des Gehäuseunterteils 22. Eine Haltenut 49 ist an der Unterseite der Abdeckung 24 vorgesehen. Diese Haltenut erstreckt sich quer zu der Lagernut 45 und paßt zu der Haltenr.t 42 des Gchäuseunterteils 22.

Das Widerstandselement 14 umfaßt einen Stab 48 aus einem elektrisch isolierenden Material, z. B. einem Kunststoff ooer einem keramischen Material, oder einen mit einem Isoliermaterial überzogenen Metallstab sowie ein auf der Umfangsfläche des Stabes 48 angeordnetes Widerstandsmaterial SO. In den Zeichnungen ist das Widerstandsmaterial als ein Widerf.tandsdraht dargestellt, der sehraiibenlinienförmig auf den Stab 48 aufgewickelt ist. Das Widerstandselement 14 stützt sich am Boden 36 des Gehäuses in dem breiten Raum zwischen der Unterteilungsrippe 44 und der Seitenwand 30 ab und erstreckt sich längs des Gehäusebodens. Zwei Anschlußstreifen 52 aus Metall sind an dem Widerstandsmaterial 50 nahe den Enden des Stabes 48 z. B. durch Anschweißen. Anlöten oder mit Hilfe eines geeigneten Kittes befestigt. Die Anschlußstreifen 52 erstrecken sich nach unten durch die öffnungen 37 des Bodens 36 und ragen nach unten über den Gehäuseboden hinaus.

Jeder der Apr.chlußstreifeii 52 weist zwei Einkerbungen 53 auf, die innerhalb der Vorsprünge 39 an beiden Längskanten der Streifen vorgesehen sind.

Das Material der Vorsprung 39 greift in diese Einkerbungen ein, damit sich die Anschlußstreifen nicht nach oben bewegen können, so daß sie das Widerstandselement 14 in seiner Lage auf dem Boden des Gehäuses halten. Das Material der Vorsprünge 39 W^.d dadurch in die Einkerbungen 53 hineingedrückt, daß die Vorsprünge erhitzt und an die Anschluß-Streifen 52 angedrückt werden. Hierdurch werden auch die Vorsprünge 39 fest an die Anschlußstreifen 52 angedrückt, um an dieser Stelle eine Abdichtung zu bewirken, so daß das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit in die Vertiefung 26 verhindert wird.

Der Stromabnehmer 16 wird durch einen dünnen rechteckigen Streifen 54 aus einem elektrisch leitenden Metall gebildet, der in dem engen Raum zwisehen der Unterteilungsrippe 44 und der Seitenwand 28 angeordnet ist und sich im wesentlichen über die ganze Länge des Gehäusebodens 36 crs'^eckt. An der Oberseite der Rippe 44 ist der streifenförmige Stromabnehmer 54 über seine ganze Länge so umgebogen,

4" daß er sich von der Seitenwand 28 weg erstreckt. Somit erstreckt sich die Oberkante des Stromabnehmers 54 zwischen der Seitenwand 28 und dem Widerstandselement 14, so daß der Schleifkontakt 20 leicht mit dem Stromabnehmer zusammenarbeiten kann.

Die Höhe des Stromabnehmers 54 entspricht im wesentlichen dem Durchmesser des Widerstandselements 14. Ein Anschlußstreifen 56 erstreckt sich von der Unterkante des Stromabnehmers aus durch die Öffnung 41 im Gehäuseboden 36 und ragt nach

unten über den Boden hinaus. Der Anschlußstreifen

56 weist an seinen Längskanten zwei Einkerbungen

57 auf, und das Malerial des Vorsprungs 43 greift in diese Einkerbungen ein, um den Stromabnehmer 16 in dem Gehäuse festzuhalten. Auch die übrigen Teile des Vorsp'ungs 43 umschließen den Anschlußstreifen 56 fest, um an dieser Stelle eine Abdichtung zu bewirken.

Die Einstellspindel 18 besitzt an einem Ende einen Lagerabschnitt 58, de in den zueinander passenden

Lagernuten 40 und 47 drehbai gelagert ist, sowie nahe seinem anderen Ende einen Lagerabschniti 60, der durch d^:e zueinander passenden Lagernuten 38 und 45 ragt und darin drehbar gelagert ist. Somit erstreckt sich die Einstellspindel 18 in der Längs-

richtung durch den Hohlraum 26 des Gehäuses 12 parallel zu dem Widerstandselement 14 und dem Stromabnehmer 16, und sie ist in einem Abstand von diesen Teilen oberhalb derselben angeordnet. Zwi-

5 6

sehen den Lagerabschnitten 58 und 60 umfaßt das den Seitenwänden 28 und 30 des Ochüiiscuntcrtcils Bauteil 18 einen mit Gewinde versehenen Abschnitt angreifen, um zu verhindern, daß sich der Kontakt-62. An dem vorderen La^crabschnitt 60 trägt die träger gegenüber dem Gehäuse 12 dreht. Wird die Einstcllspindel 18 einen ringförmigen Flansch 64, der Einstcilspindcl 18 gedreht, bewegt sich daher der in die zueinander passenden Haltenuten 42 und 49 5 Kontaktträger 68 längs der Einstcllspindel. Der eingreift. Hierdurch wird jede Längsbewegung der Kontaktträger 68 hat eine solche Länge, daß er zur Einstnilspindel gegenüber dem Gehäuse 12 vcrhin- Anlage an der Stirnwand 32 bzw. der Stirnwand 34 dert, doch kann sich die Einstellspindel gegenüber des Gehäuses 12 kommt, bevor er außer Eingriff mit dem Gehäuse drehen. Das vordere Ende der Einstcll- dem Gcwindcabschnitt 62 der Einstellspindel 18 spindel ragt über die vordere Stirnwand 32 des io kommt. Sobald der Kontaktträger 68 eine der Stirn-Gehäuses 12 hinaus und trägt einen verdickten Kopf wände des Gehäuses berührt, bewirkt eine weitere 66, mittels dessen die Spindel gedreht werden kann. Drehung der Einstcllspindel, daß die Schenkclarmc Ein im wesentlichen U-förmigcr Kontaktträger 68 72 aufgespreizt werden, was durch deren Formaus einem elektrisch isolierenden Material, z.B. einem gebung ermöglicht wird, so daß die Gcwindegiinge Kunststoff, ist innerhalb des Hohlraums 26 auf dem 15 der Einstellspindel 18 durchrutschen. Somit ist eine Gewindcabschnitt 62 der Einstellspindel 18 angeord- Rutschkupplungsanordnung vorgesehen, die es crnet. Der Kontaktträger 68 umfaßt einen Basis- möglicht, die Hinstcllspindel wci'.crzudrchcn, ohne abschnitt 70 mit einer ebenen Unterseite und zwei daß der Kontaktträger 68 beschädigt wird,
durch einen Abstand getrennte, nach außen gc- Der Schleifkontakt 20 umfaßt eine rechteckige krümmte Schenkelarmc 72, die von dem Basis- ao Metallplatte 82 von gleicher Größe und Form wie abschnitt aus nach oben ragen. Die Außenfläche 74 die Unterseite des Basisabschnitls70 des Kontaktjcdes der Schenkelarmc 72 hat eine konkave Form, trägers 68 sowie zwei parallele Schenkel 84 und 86. während die Innenfläche 76 jedes Schenkelarms kon- die sich von einem Ende der Platte 82 aus über die vcx ist. Die Innenflächen 76 der Schcnkelarme 72 Unterseil, der Platte erstrecken. An den Enden der sind mit einander gegenüberliegenden Nuten 78 vcr- 45 Schenkel 84 und 86 sind Kontaktlippen 88 und 89 sehen, die durch einander diametral gegenüber ange- ausgebildet. Die Kontaktlippe 90 weist auf ihrer ordnete Segmente eines Zylinders gebildet werden. Unterseite eine abgerundete Veiiicfung91 auf. Die Ein Fortsatz 84 ragt gegenüber der Unterseite des Platte 82 ist mit einer durchgehenden Öffnung 92 Basisabschnitts 70 nach unten. Der Kontaktträger versehen, die eine scharfe Kante aufweist. Der Kon-68 ist auf dem Gewindeabschnitt 62 der Einstcll- 30 takt 20 wird an dem Kontaktträger 68 so angebracht, spindel 18 so angeordnet, daß sich der Basisabschnitt daß die Platte 82 zur Anlage an der Unterseite des 70 zwischen der Einstcllspindel einerseits und dem Basisabschnitts 70 kommt, während sich die Kontakt-Widcrstandsclcment 14 und dem Stromabnehmer 16 schenkel oder Arme nach unten in Richtung auf das andererseits erstreckt; hierbei erstrecken sich die Widcrstandselement 14 und den Stromabnehmer 16 Schenkelarme 72 des Kontaktträgers auf beiden Seiten 35 erstrecken. Die Kontaktarme 84 und 86 haben eine der Einstellspindel nach oben. Die Einstellspindel 18 solche Länge, daß die Lippen 88 und 90 gleitend mit paßt in die Nuten 78 der Schenkelarme 72 des Kon- dem Widerstandsmaterial 50 des Widerstandstaktträgers. Die Innenfläche der Nuten 78 wird ent- elements 14 bzw. der Oberkante des Stromabnehmers weder mit einem Gewinde versehen, das dem Gewinde 16 zusammenarbeiten. Die Oberkante des Stromder Einstellspindel 18 entspricht, oder die Gewinde- 40 abnehmers 16 paßt in die abgerundete Vertiefung 91 gängc der Einstellspindel drücken sich in die Boden- der Kontaktlippc 90, so daß diese Kontaktlippc in flächen der Nuten ein, um diese mit dazu passenden Berührung mit dem Stromabnehmer bleibt. Der Vor-Tcilen von Gewindegängen zu versehen. Der Ab- sprung 80. der gegenüber der Unterseite des Konstand zwischen den Innenflächen 76 der Schenkel- taktträgers 68 nach unten ragt, greift in die Öffnung arme 72 ist so gewählt, daß die Schenkelarmc die 45 92 der Kontaktplatte 82 ein, und die scharfe Kante Einstellspindel erfassen, um den Kontaktträger 68 der Öffnung 92 schneidet in den Vorsprung 80 ein, auf der Einstellspindel festzuhalten. Die Breite des um den Kontakt 20 fest mit dem Kontaktträger 68 Kontaktträgers 68 ist im wesentlichen gleich dem zu verbinden. Wird der Kontaktträger 68 durch Abstand zwischen den Seitenwänden 28 und 30 des Drehen der Einstellspindel 18 in der Längsrichtung Gehäuses 12. Daher arbeiten die freien Enden der 50 bewegt, gleiten daher die Kontaktlippen 88 und 90 Schenkelarme 72 des Kontaktträgers mit den Innen- längs des Widerstandselements 14 bzw. des Stromflächen des Hohlraums 46 der Abdeckung zusam- abnehmers 16, so daß sich der eingestellte Widerstand men, während die Seilenflächen des Basisteils 70 an des Potentiometers 10 verändert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Potentiometer. vorzugsweise in Minialurausführung. bei dem in einem länglichen Gehäuse aus Isolierstoß ein geradliniges Widerstandselement mit dannebenliegendem Kontaktstreifen, die mittels eines Schleifkontaktstiickes miteinander verbunden werden, das am Steg eines etwa U-förmigen. aus weichelastischem Material hestehenden Kontaktträgers, dess.cn zwei Schenkelarme eine Einstellspindel umfassen, befestigt ist und bei dem der Kontaktträger durch Drehung der zu dem Widerstandselement und dem danebenliegenden Kontaktstreifen parallelen Ein-Stellspindel bis in di<" beiden Endstellungen verschiebbar ist. dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkelarme (72) des Kontaktträgers (68) an cc τ den seitlichen Gehäusewandungen (28. 30) zugewandten Außenflächen (74) konkav und an den der Einstellspindel (18) zugewandten Innenflächen (76) konvex gekrümmt sind und daß jeweils nur der Steg (70) und die Enden der Schenkelarme (72) an den seitlichen Gehäusewandungen (28. 30) anliegeü.

2. Potentiometer nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die beider, konvex gekrümmten Innenflächen (76) der Schenkelarme (72) einander gegenüberliegende, zylindersegmentartige Nuten (78) zur Aufnahme der Einstcllspindel (18) aufweisen.