DE1105963B

DE1105963B - Rotary resistance or potentiometer

Info

Publication number: DE1105963B
Application number: DEF27984A
Authority: DE
Inventors: Eugene Falco
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-07-22
Filing date: 1959-03-20
Publication date: 1961-05-04

Description

Drehwiderstand oder Potentiometer Die Erfindung betrifft einen Drehwiderstand oder ein Potentiometer mit einer isolierenden Grundplatte und darauf befestigten Stromzuführungen.Rotary resistor or potentiometer The invention relates to a rotary resistor or a potentiometer with an insulating base plate and attached to it Power supply.

Drehwiderstände der oben bezeichneten Art sind in der Schaltungstechnik in mannigfachen Ausführungsformen gebräuchlich. Für ihre Herstellung gilt allgemein der Grundsatz, daß sie möglichst einfach und robust auszuführen sind, wobei den Fertigungskosten in Anbetracht der großen Stückzahl besondere Bedeutung zukommt. Es ist schon z. B. ein Regelwiderstand bekanntgeworden, dessen Widerstandselement durch einen um die Achse drehbaren Kontaktarm abgetastet wird, der mit einer um die gleiche Achse drehbaren Scheibe oder einem scheibenähnlichen Organ verbunden ist, an deren Peripherie die- die Einstellung bewirkende Kraft angreift. Der Abgreifkontakt, die zu seiner Betätigung dienende Zackenscheibe und das Widerstandselement werden hierbei durch einen Hohlniet zusammengehalten. Der Abgreifkontakt und die zugehörige Lötfahne sind über eine flexible Zuleitung miteinander verbunden. Um aus diesen Widerständen einen Mehrfachregelwiderstand aufzubauen, ist schon vorgeschlagen worden, mehrere auf Montageplatten aufgebaute Regelelemente mit kreisförmig verlaufender Widerstandsschicht durch eine Drehachse zusammenzufassen, die jeweils ein federndes und mit einem Abnahmekontakt ausgerüstetes Kontaktglied gegen die Widerstandsschicht drückt. Der Antrieb der Regelelemente erfolgt hierbei durch je ein Rändelrad, das mit jedem Regelelement verbunden ist. Schließlich ist noch ein Widerstand angegeben worden, bei dem auf einer Grundplatte eine kreisförmig verlaufende Widerstandsschicht angeordnet ist, die an ihrem einen Ende mit einer Lötfahne verbunden und auf der ein Abgreifkontakt verschieblich ist. Dieser Abgreifkontakt ist mittels umgebogener Laschen in einer zentralen Bohrung geführt und steht über diese Laschen mit einer Anschlußlötfahne in Verbindung.Rotary resistors of the type described above are used in circuit technology common in a variety of embodiments. The following applies generally to their production the principle that they are to be carried out as simply and robustly as possible, with the Production costs are of particular importance in view of the large number of units. It is already z. B. became known a rheostat whose resistance element is scanned by a contact arm rotatable about the axis, which is connected to a connected to the same axis rotatable disc or a disc-like member is, on the periphery of which the setting-effecting force acts. The tapping contact, the serrated washer used for its actuation and the resistance element held together by a hollow rivet. The tapping contact and the associated Soldering lugs are connected to one another via a flexible lead. To get out of these Resistors to build a multiple control resistor has already been proposed, several control elements built on mounting plates with circular ones Resistance layer summarized by an axis of rotation, each a resilient and contact member equipped with a pick-up contact against the resistive layer presses. The control elements are driven by a knurled wheel associated with each control element. Finally, a resistance is given in which a circular resistance layer is placed on a base plate is arranged, which is connected at one end to a soldering lug and on the a tapping contact can be moved. This tapping contact is bent over Tabs guided in a central hole and is on these tabs with a Connection soldering lug in connection.

Von diesele bekannten steuerbaren Widerständen unterscheidet sich der Widerstand gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise dadurch, daß auf eine an der Grundplatte angebrachte Nabe eine Scheibe aufgesetzt ist, die auf der der Grundplatte abgewandten Seite sektorförmig mit einem Widerstandsbelag und einem gut leitenden Belag versehen ist und die mittels der federnden Enden der Stromzuführungen, die als Schleifkontakte ausgebildet sind, an die Grundplatte angepreßt ist. Die aus Material verschiedenen elektrischen Widerstandes bestehenden Sektoren können auf der Oberfläche der Scheibe sich längs eines Halbmessers der Scheibe berühren und in dessen Verlängerung jenseits der Scheibenmitte durch einen Schlitz getrennt sein. Auch kann der Sektor aus Material geringeren elektrischen Widerstandes auf der Oberfläche der Scheibe aus zwei bogenförmigen konzentrischen Teilen bestehen, die nur über den Sektor aus Material größeren elektrischen Widerstandes untereinander leitend verbunden sind, während die Stromzu- bzw. -ableitung über drei auf der Isolierplatte fest angeordnete, federnde, steifenartige Stromzuführungen erfolgt, von denen zwei auf den bogenförmigen Teilen und der dritte auf dem Sektor aus Material größeren elektrischen Widerstandes bei der Verdrehung der Scheibe schleifen. Vorteilhaft ist es weiter, wenn die Scheibe auf einer aus der Isolierplatte teilweise ausgestanzten Nabe drehbar gelagert ist. Schließlich können sowohl die Scheibe als auch die Isolierplatte mit Anschlägen versehen sein, die den Drehwinkel der Scheibe begrenzen, wobei die an der Isolierplatte angeordneten Anschläge aus zwei teilweise aus der Isolierplatte ausgestanzten bogenförmigen Zungen bestehen, deren Enden über die Fläche der Isolierplatte vorstehen und mit den als radiale Stufen ausgebildeten, an der Scheibe angeordneten Anschlägen zusammenwirken..This differs from these known controllable resistors the resistor according to the invention in an advantageous manner in that on a A disk attached to the base plate is placed on the hub that is attached to the Base plate facing away from the side sector-shaped with a resistance coating and a is provided with a highly conductive coating and which, by means of the resilient ends of the power supply lines, which are designed as sliding contacts, is pressed against the base plate. the Sectors consisting of material of different electrical resistance on the surface of the disc touch along a radius of the disc and separated by a slot in its extension beyond the center of the disc be. The sector can also be made of material with a lower electrical resistance the surface of the disc consist of two arcuate concentric parts, the only over the sector of material greater electrical resistance to each other are conductively connected, while the current supply or drainage via three on the insulating plate fixed, resilient, stiff-like power supply leads, of which two on the arched parts and the third on the sector made of material larger electrical resistance when turning the disc. Advantageous it is further when the disc is partially punched out on one of the insulating plate Hub is rotatably mounted. Finally, both the disk and the insulating plate be provided with stops that limit the angle of rotation of the disc, the Arranged on the insulating plate stops from two partially from the insulating plate There are punched out arcuate tongues, the ends of which extend over the surface of the insulating plate protrude and with the formed as radial steps, arranged on the disc Attacks cooperate ..

Der neue Widerstand zeichnet sich durch eine besonders einfache, aber dabei betriebssichere Konstruktion aus, die geringe Fertigungskosten verursacht. Besonders vorteilhaft ist hierbei der Umstand, daß die Kontaktgabe durch die feststehenden Stromzuführungen sehr zuverlässig ist und nicht über eine Nietverbindung erfolgt, während die als Widerstandselement dienende Scheibe von einer stabilen Nabe großen Querschnitts geführt wird. An Stelle des Kontaktarmes wird der Widerstandsteil verdreht, wodurch die Anzahl der beweglichen Bauteile bedeutend verringert werden kann, was sich beim Zusammenbau sehr günstig auswirkt. Der bewegliche Bauteil ist daneben auch der Teil mit den größten Abmessungen, der .somit die höchste Festigkeit aufweist.The new resistor is characterized by a particularly simple, but reliable construction that causes low manufacturing costs. Particularly advantageous here is the fact that the contact is made by the stationary Power supply is very reliable and does not take place via a rivet connection, while the disk serving as a resistance element is large from a stable hub Cross-section is performed. Instead of the contact arm, the resistance part is twisted, whereby the number of moving components can be reduced significantly, what has a very beneficial effect on assembly. The moving part is next to it even the part with the largest dimensions, which thus has the highest strength.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine steuerbare Widerstandseinrichtung gemäß der Erfindung in einer Draufsicht, Fig. 2 die 1Äjiderstandseinrichtung nach Fig. 1 in einer Seitenansicht, Fig. 3 und 4 die Widerstandseinrichtung nach Fig. 1 jeweils in einem Schnitt gemäß der Linie III-III bzw. IV-IV der Fig. 1 und Fig. 5 einen Spannungsteiler mit drehbarem Widerstand in einer Draufsicht.The drawing shows two exemplary embodiments of the subject matter of the invention shown. 1 shows a controllable resistance device according to the invention in a plan view, FIG. 2 the resistance device according to FIG. 1 in a side view, 3 and 4 the resistance device according to FIG. 1, each in a section according to the line III-III or IV-IV of Fig. 1 and Fig. 5, a voltage divider with a rotatable Resistance in a plan view.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen einen Träger 1, der aus einem Plättchen aus verhältnismäßig steifem Isolierstoff besteht, auf dem eine Scheibe 2 angebracht ist, die mit einer zentralen Bohrung auf einer Nabe 3 des Trägers aufgesetzt ist. Die Scheibe 2 dreht sich hierbei auf der Nabe. Die Nabe kann durch Teilstanzen eines Trägers 1 aus mit Bakelit durchtränkter Pappe erhalten werden (Fig. 3). Die Oberfläche der Scheibe 2 trägt einen Werkstoff 4 höheren Widerstandes und einen Werkstoff 5 niedrigeren Widerstandes, z. B. eine Silberschicht. Die beiden Werkstoffe berühren sich entlang einem Halbmesser der Scheibe bei 6 und sind dann durch einen Schlitz getrennt, der entlang einem weiteren, diametral entgegengesetzten Halbmesser verläuft.1 to 4 show a carrier 1, which consists of a plate made of relatively stiff insulating material, on which a disk 2 is attached, which is placed with a central bore on a hub 3 of the carrier. The disk 2 rotates on the hub. The hub can be obtained by partially punching a carrier 1 made of cardboard impregnated with Bakelite (FIG. 3 ) . The surface of the disc 2 carries a material 4 higher resistance and a material 5 lower resistance, for. B. a silver layer. The two materials touch along a radius of the disc at 6 and are then separated by a slot running along another, diametrically opposite radius.

Die Scheibe weist an ihrem Umfang Zacken 8 auf, so daß sie mit einem Finger leicht gedreht werden kann. Zwei durch Klammern 11, 12 am Träger 1 befestigte Kontaktstreifen 9, 10 liegen an zwei ungefähr diametral entgegengesetzten Stellen auf der Scheibe. Die Streifen 9, 10 weisen einen gestanzten Vorsprung 9u, 10a. auf, der in Richtung auf die Scheibe 2 vorsteht und als Schleifkontakt dient. Durch diesen Vorsprung wird der Streifen im Abstand von der parallelen Scheibe gehalten, so daß die elektrische Verbindung zwischen dem Streifen und der Scheibe nur durch diesen Vorsprung hergestellt wird.The disc has teeth 8 on its circumference so that it can be easily rotated with a finger. Two contact strips 9, 10 fastened to the carrier 1 by clamps 11, 12 lie at two approximately diametrically opposite points on the disk. The strips 9, 10 have a stamped projection 9u, 10a. on, which protrudes in the direction of the disc 2 and serves as a sliding contact. This projection keeps the strip at a distance from the parallel disk, so that the electrical connection between the strip and the disk is made only through this projection.

Durch Verdrehen der Scheibe wird die Länge der zwischen den beiden Streifen 9, 10 vorhandenen Strecke aus einem Werkstoff mit höherem Widerstand verändert, wodurch der Widerstand erhöht bzw. verringert wird. Am Träger können im übrigen Anschläge vorgesehen werden, welche die Drehbewegung der Scheibe begrenzen und mit Stufen 13, 14 an der Scheibe zusammenwirken. Vorteilhafterweise werden die Anschläge durch Teilstanzen des Trägers 1 hergestellt. Wie aus Fig. 1 und 4 zu erkennen ist, werden an einem Teil des Trägers zwei bogenförmige Zungen 30, 31 durch Teilstanzen hergestellt, deren Enden von der Fläche des Trägers 1 vorstehen, auf dem die Scheibe sitzt. Die Zungen bilden Anschlagflächen 30a., 31 a, welche die Stufen 13, 14 der Scheibe 2 anhalten:.By turning the disk, the length of the section existing between the two strips 9, 10 made of a material with a higher resistance is changed, whereby the resistance is increased or decreased. In addition, stops can be provided on the carrier which limit the rotational movement of the disk and interact with steps 13, 14 on the disk. The stops are advantageously produced by partially punching the carrier 1 . As can be seen from FIGS. 1 and 4, two arcuate tongues 30, 31 are produced by partial punching on a part of the carrier, the ends of which protrude from the surface of the carrier 1 on which the disk is seated. The tongues form stop surfaces 30a., 31a, which stop the steps 13, 14 of the disc 2 :.

Bei der dargestellten Ausführungsform entsprechen der mit Zacken versehene Abschnitt 8 der Scheibe und die Zungen 30, 31 einem solchen Zentriwinkel, daß sich die Scheibe um 180°, d. h. 90° nach links und 90° nach rechts, gegenüber der dargestellten Mittelstellung drehen kann.In the embodiment shown correspond to those provided with spikes Section 8 of the disc and the tongues 30, 31 such a central angle that the disc by 180 °, d. H. 90 ° to the left and 90 ° to the right, compared to the one shown Can rotate center position.

Beim Verdrehen der Scheibe, z. B. nach rechts, wird die wirksame Länge der Widerstandsschicht 4 auf der Bahn zwischen den Schleifkontakten9a, 10a vergrößert. Bei der dargestellten Ausführung erstreckt sich diese Bahn über einen Bogen A von weniger als 180°, so daß sich die beiden Schleifkontakte gca, 10a in der einen Endstellung der Scheibe auf der Widerstandsschicht - so daß der Widerstand am größten ist - und in der anderen Endstellung der Scheibe auf der leitenden Schicht 5 befinden, so daß der Widerstand minimal und sogar Null ist. Die Scheibe 2 wird lediglich durch den Druck der Streifen 9, 10 gegen den Träger 1 gepreßt, so daß Herstellung und Zusammenbau sehr einfach sind.When rotating the disc, e.g. B. to the right, becomes the effective length the resistance layer 4 on the track between the sliding contacts 9a, 10a is enlarged. In the embodiment shown, this path extends over an arc A from less than 180 °, so that the two sliding contacts gca, 10a in one end position the disk on the resistance layer - so that the resistance is greatest - and are in the other end position of the disc on the conductive layer 5, so that the resistance is minimal and even zero. The disc 2 is only through the pressure of the strips 9, 10 pressed against the carrier 1, so that manufacture and Assembly are very easy.

Fig.5 zeigt einen Spannungsteiler. Gegenüber der Ausführung nach Fig. 1 bis 4, bei welcher an der Scheibe 2 ein radialer Schlitz 7 vorgesehen ist, weist die Scheibe 102 nach Fig. 5 einen Schlitz mit besonderer Gestalt auf, der zwei im wesentlichen radial verlaufende und diametral entgegengesetzte Teile 107a, 107 b und einen diese verbindenden, gleichachsig mit der Scheibe bogenförmigen Abschnitt 107c aufweist. Die Scheibe 102 besitzt somit zwei konzentrische Segmente, eine äußeres Segment 105 und ein inneres Segment 105 a, die in entgegengesetzter Richtung von einem sektorförmigen Teil 104 ausgehen, der einen Zentriwinkel von kaum mehr als 180° beträgt. Die Segmente 105 und 105 a sind durch einen Werkstoff geringeren Widerstandes bedeckt, während der Sektor 104 mit einem Werkstoff höheren Widerstandes überzogen ist.Fig.5 shows a voltage divider. Compared to the embodiment according to Fig. 1 to 4, in which a radial slot 7 is provided on the disk 2, has the disk 102 of FIG. 5 has a slot with a special shape, the two in substantially radially extending and diametrically opposed parts 107a, 107b and an arcuate section coaxially with the disk connecting them 107c. The disk 102 thus has two concentric segments, one outer Segment 105 and an inner segment 105 a, which in the opposite direction of a sector-shaped part 104 go out, which has a central angle of little more than 180 °. The segments 105 and 105 a are made of a material of lower resistance covered, while the sector 104 is coated with a material of higher resistance is.

Die Streifen 109, 110 sind mit den Stromzufuhrdrähten verbunden, wobei die Spannung an die beiden Streifen angelegt wird.The strips 109, 110 are connected to the power supply wires, where the voltage is applied to the two strips.

Beim Drehen der Scheibe 102, z. B. mit einem auf die Zacken 108 drückenden Finger, bleibt der Schleifkontakt 109a des Streifens 109 mit dem Segment 105 und der Kontakt 110a mit dem Segment 105a in Berührung, so daß der Strom durch den Werkstoff 104 höheren Widerstandes fließt. Ein Streifen 122 ist so angeordnet, daß der Schleifkontakt 122a in den verschiedenen möglichen Stellungen der Scheibe 102 in Berührung mit dem Werkstoff 104 steht, damit zwischen den Schleifkontakt 122a und einen der Streifen 109, 110 eine größere oder kleinere Strecke des Werkstoffes mit dem höheren Widerstand geschaltet wird.When rotating the disc 102, e.g. B. with a finger pressing on the prongs 108, the sliding contact 109a of the strip 109 remains in contact with the segment 105 and the contact 110a with the segment 105a, so that the current flows through the material 104 of higher resistance. A strip 122 is arranged so that the sliding contact 122a is in contact with the material 104 in the various possible positions of the disk 102, so that between the sliding contact 122a and one of the strips 109, 110 a greater or smaller distance of the material with the higher resistance is switched.

Die Fig. 5 zeigt die Scheibe in der einen Endstellung, in der sich der Schleifkontakt 122a des Streifens 122 in der Nähe des Segmentes 105a mit niedrigerem Widerstand befindet und aus der sie sich lediglich nach links drehen kann. Am Träger 1d)1 können Anschläge 130, 131 angeordnet ein, welche die Scheibe 102 in der jeweils äußersten Stellung anhalten.Fig. 5 shows the disc in one end position in which the sliding contact 122a of the strip 122 in the vicinity of the segment 105a with lower Resistance is located and from which it can only turn to the left. On the carrier 1d) 1 stops 130, 131 can be arranged, which the disc 102 in the respective stop at the extreme position.

In der anderen., gegenüber der gezeigten Stellung um 180° versetzten Endstellung der Scheibe befindet sich der Streifen 109 noch mit dem Segment 105 in Kontakt. Der Streifen 110 macht weiterhin mit dem Segment 105a Kontakt, während der Streifen 122 mit dem Werkstoff 104 in Berührung steht. Der zwischen den Streifen 122 und 109 liegende Widerstand hat in diesem Fall den kleinsten Wert.In the other end position of the disc, offset by 180 ° in relation to the position shown, the strip 109 is still in contact with the segment 105. The strip 110 continues to make contact with the segment 105a, while the strip 122 is in contact with the material 104. The resistance between the strips 122 and 109 has the smallest value in this case.

Entsprechend der in Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform sitzt die Scheibe 1d)2 auf dem Träger 101, der eine Nabe 103 aufweist, um die sich die Scheibe 102 dreht.According to the embodiment shown in Fig. 1 to 4 is seated the disc 1d) 2 on the carrier 101 which has a hub 103 around which the Disk 102 rotates.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Rotary resistor or potentiometer with an insulating base plate and power supply lines attached to it, characterized in that a disk is placed on a hub attached to the base plate, which is provided in a sector-shaped manner with a resistance coating and a highly conductive coating on the side facing away from the base plate and which is pressed against the base plate by means of the resilient ends of the power supply lines, which are designed as sliding contacts.

2. Controllable resistor according to claim 1, characterized in that the made of different material electrical resistance existing Sectors on the surface of the disc (2) along a radius (6) of the Touch the disc (2) and extend it beyond the center of the disc a slot (7) are separated (Fig. 1).

3. Controllable resistor according to claim 1, characterized in that the sector made of material of lower electrical resistance on the surface of the disc (102) consists of two arc-shaped concentric parts (105, 105a) which only over the sector of material of greater electrical resistance ( 104) are conductively connected to one another, and that the current supply or discharge takes place via three resilient, strip-like power supply lines (109, 110, 122) which are fixedly arranged on the insulating plate (101), two of which (109, 110) on the arcuate Grind parts (105 or 105a) and the third (122) on the sector made of material of greater electrical resistance (104) when rotating the disk (102) (Fig. 5).

4. Controllable resistor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the disc (2, 102) is rotatably mounted on a hub (3, 103) partially punched out of the insulating plate (1, 101).

5. Controllable resistor according to one of claims 1 to 4, characterized in that both the disc and the insulating plate with stops (13, 14; 113, 114 or 30a, 31a, 130, 131) are provided which the angle of rotation of Limit the disc, the stops (30a, 31a) arranged on the insulating plate consist of two arc-shaped tongues (30, 31) partially punched out of the insulating plate, the ends of which protrude over the surface of the insulating plate and with the radial steps on the disc arranged stops cooperate. Considered publications: German utility model No. 1 493 531, 1711915; British Patent No. 749 161.