-
Regelwiderstand oder Potentiometer Die Erfindung bezieht sich auf
solche Regelwiderstände Moder Potentiometer, bei welchen auf einer in einer Ebene
angeordneten Widerstandsbahn :ein von einem aus. dünnem Blech bestehenden Einstellarm
getragener, rollender Kontakt oder ein federndes, sich unter der Wirkung einesebenfalls
von einem Einstellarm getragenen und seine rollende Bewegung ausführenden Druckgliedes
auf der Widerstandsbahn abwälzendes Kontaktglied läuft und der den Kontakt oder
das Druckglied bildende Rollkörper in seiner etwa parallel zur Richtung der Widerstandsbahn
verlaufenden Führung lose gelagert ist.
-
Bei den bekannten Dmdhwiderständen dieser Art wurde ein linsenförmiges
Kontaktglied verwendet, das über eine zylindrische Widerstandsbahn, vorzugsweise
,aus Drahtmaterial, ,abrollen sollte. Zu diesem Zwecke war das Kontaktglied durch
:ein gabelartiges Halteglied' in der Umfangsrichtung gehalten; vermittels zweier
federnder Blechscheiben, die das linsenförmige Kontaktstück :an der der Drehachse
zugekehrten Seite klemmten, sollte bewirkt werden, daß sich das Kontaktstück fest
gegen .die Widerstandsbahn anlegt: Der Druck, mit dem das Kontaktstück auf dem Widerstandskörper
aufruht, ist gemäß dieser Ausfiihrungsform mithin von der Kraft :afhängig, mit der
,die beiden Scheiben sich gegen die Linse pressen sowie von dem Zuschärfungswinkel
dieser Linse selbst. Aus diesem Umstande ergeben sich indessen vßrschiedene Nachteile,
die im wesentlichen sind: Die Kraft, mit der diese beiden Blechscheiben das linsenförmige
Kontaktstück pressen, muß eine erhebliche sein, damit sich das Kontaktstück mit
,ausreichendem Druck gegen den Widerstandskörper legt. In dem Maße, wie aber die
Pressung ansteigt, erhöht sich auch die Reibung, welche der Umfang des linsenförmigen
Kontaktstückes :an diesen pressenden Scheiben findet. Um dennoch eine Abwälzung,
der Linse am Widerstandskörper zu sichern, muß man einerseits trachten, diese Reibung
gering zuhalten, was nur .durch sorgfältige Herstellung des Linsenkörpers möglich
ist, andererseits muß man auch die rollende Reibung der Linse am Widerstandskörper
erhöhen, und es ist zu diesem Zwecke vorgeschlagen worden, den Umfang der Linse
aufzurauhen. Diese Aufrauhung führt aber zu verschiedenen Unzuträglichkeiten, wenn
man einen Sdhichtwiderstand mit empfindlicher Oberfläche verwenden will; aus diesen
Gründen ist die bekanntgewordene Ausführungsform auch hauptsächlich nur für Drahtwiderstände
brauchbar.
-
Der Umstand, daß diese Konstruktion nur für Drehwiderstände brauchbar
ist, bei denen der Widerstandskörper auf -einem Zylindermantel
aufgebracht
ist, bedingt eine beträchtliche Bauhöhe des Widerstandes; diKlemmung der Linse macht
zwei Scheiben erforderlich, die aus zutem, federndem Material.
| bestehen müssen, wie denn überhaupt f,1,ci@; |
| Aufwand an Einzelteilen bei diesem ältee@0- |
Widerstand ein erheblicher ist. Die Verweil= dung stark federnder Scheiben, zwischen
denen das linsenförmige Kontaktglied gepreßt werden muß, erschwert weiterhin den
Zusammenbau des Drehwiderstandes. Auch wäre gemäß dieser älteren Ausführung die
Zwischenschaltung eines federnden Druckgliedes nach Art der bekannten Taumelbleche,
zwischen Kontaktkörper und Widerstandsbahn, zwecks Vermeidung einer dirnekten Berührung
von Kontakt und Widerstand mindestens sehr erschwert.
-
Die Erfindung will diese Nachteile vermeiden und im besonderen eine
einwandfrei° Abwälzung des als Rollkörper ausgebildeten Kontaktgliedes auf der Widerstandsbahn
oder dem zwischengeschalteten, nach Art der bekannten Taumelbleche b-,schaffenen
Druckgliede sichern; dieses Ziel soll aber gemäß der Erfindung bei einem verminderten
Aufwand an Bestandteilen und der Möglichkeit eines einfachen Zusammenbaus erreicht
werden.
-
Zu diesem Zu ecke sind in der der Widerstandsbahn ztigei@"andten Breitseite
des Einstellarmes, der, wie bemerkt, das Rollglied trägt, ein kreisbogenförmiger
Schlitz, welcher parallel zur Richtung der Widerstandsbahn eine beträchtliche Länge
aufweist, oder eine entsprechende Vertiefung vorgesehen, die als lose Führung für
den im wesentlichen kugelförmigen Rollkörper dienen, Zoobei die Gröle der durch
diese Führung bedingten Nacheilung des Rollkörpers gegenüber dein Einstellarm durch
die Wahl der Breite der Führung, an dessen Kanten der Rollkörper mit gegenüber seinem
größten Durchmesser verkleinerten Roillzreisen läuft, veränderlich ist.
-
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegnstand in mehreren Ausführungsformen
beispielsweise dargestellt. Die Fig. i und 2 ,eigen. ein erfindungsgemäß ausgebildetes
Potentiometer in Draufsicht bzw. in einem lotrechten Mittelschilitt. Die Fig.3 und
4. stellen in Draufsicht und im Schnitt eine andere Aushildung von Einstellarm und
Druckglied dar. :,- ährend die Fig. 5 bis 9 weitere Ausführungsfgrmen der am Einstellarm
ausgebildeten Führung für das Druckglied zeigen.
-
Bei der Ausführungsform emäß Fig. i und 2 ist auf einer Platte i'
aus Isoliermaterial eine kreisbogenförmige Widerstandsbahn = aus Kohle o..dgl. aufgetragen.
Mit dieser Widerstandsschicht kann die federnde Kontaktscheibe 3 in wandernde Berührung
gebracht werden. Der sich nach Art einer Abwälzung vollziehende Andruck der Kontaktscheibe
3 an die Widerstandsschicht 2 wird durch eine Kugel 4. aus Isoliermaterial be-
| >irkt, welche in einem in dem drehbaren und |
| lernden Einstellarm 5 vorgesehenen kreis- |
ogenförmigeii Schlitz 6 von beträchtlicher Länge lose gelagert ist. Die Breite dieses
Schlitzes ist etwas kleiner gewählt als der Durchmesser des kugelförmigen Druckgliedes
,1. Dies hat zur Folge, daß die Berührungspunkte, mit welchen die Kugel 4. an den
beiden Begrenzungskanten 6', 6" des Schlitzes 6 anliegt, bei der Bewegung des Einstellarmes
5 kleine Kreise auf der Kugel beschreiben und diese Kugel sich nicht in dem gleichen
Maße vorwärts bewegt wie der Einstellarm, sondern hinter demselben etwas zurückbleibt.
Dieses Nacheilen der Kugel hinter dem Einstelh,rm wird um so stärker, je kleiner
die Breite des Schlitzes gegenüber dem Durchmesser der Kugel 4. gewählt ist. Es
wird hierdurch die Möglichkeit einer Feineinstellung des gewünschten Widerstandswertes
erzielt.
-
Die durch den Schlitz 6 geschaffene Führung für das Druckglied q.
ist zweckmäßig in bezug auf die Ebene, in der die Widerstandsbahn 2 angeordnet ist,
etwas geneigt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist sie in der Richtung gegen die Drehachse
7 des Einstellarmes 5 geneigt, wodurch bewirkt wird, daß die Kreise, welche die
Berührungspunkte der Kugel mit den Begrenzungskanten 6', 6" des Schlitzes 6 beschreiben,
verschieden groß sind. Man wählt dabei die Neigung der Führung so, daß die Durchmesser
der beiden eben er:välinten Kreise im gleichen Verhältnis zueinander stehen, wie
die- Durchmesser der beiden kreisbogenförmigen Begrenzungskanten 6', 6" des Schlitzes
6. Hierdurch wird ein vollkommen gleichmäßiges Abrollen der Kugel 4. gewährleistet.
-
Statt die Führung 6 in der in Fig. i und gezeichneten Weise als Schlitz
auszubilden. kann man ihr ,auch verschiedene andere Formen geben, von denen einige
in den Fig. 5 bis 9 veranschaulicht sind.
-
Gemäß Fig.5 ist in dem Einstellarm 5 eine Vertiefung 8 vorgesehen,
gegen deren Kanten 9 und io die Kugel q. anliegt. Dcr Abstand der Begrenzungskanten
9 und i o ist wieder kleiner gewählt als der Durchmesser der Kugel q.,- wobei diese
Begrenzungskanten 9 und i o in Ebenen liegen können, welche verschiedenen Abstand
von der durch den Mittelpunkt der Kugel :1 parallel zur Widerstandsbahn gelegt gedachten
Ebene besitzen können.
-
Fig. 6 zeigt eine Führung i i von dreieckigem Querschnitt, wobei die
Kanten 12 und
13, längs denen die Kugel q. abrollt, ziemlich nähe
beieinander liegen, so daß das früher beschriebene Nacheilen der Kugel q. gegenüber
dem Einstellarm 5 in beträchtlichem Maße auftritt. Dabei liegen diese Kanten 12
und 13 in einer gemeinsamen zur Widerstandsbahn parallelen Ebene. Gemäß Fig:@i hingegen,
welche eine im übrigen der Führung nach Fig. 6 sehr ähnliche Führung zeigt, liegen
die Begrenzungskanten 12' und 13' in Ebenen, die verschiedenen Abstand von
der durch den Mittelpunkt der Kugel q. -parallel zur Widerstandsbahn gelegt gedachten
Ebene besitzen.
-
Die Fig. 8 und 9 zeigen Ausführungsformen der Führung, deren Breite
praktisch Null geworden ist, indem die bei den früheren Ausführungsbeispielen vorhanden
gewesenen beiden Berührungskanten 9, io in Fig.5. 12, 13 in Fig. 6 zu einer einzigen
Berührungskante 14 in Fig. 8 bzw. 15 in Fig. 9 zusammengerückt sind. In diesem Falle
ist das MaP, um welches die Kugel q. hinter dem Einstellarm bei der Bewegung des
letzteren zurückbleibt, am größten, so daß hier eine besonders feine Einstelhuig
des Widerstandswertes möglich ist.
-
Statt Kugelform kann das Druckglied q. auch eine andere Form besitzen,
sofern diese Form nur eine rollende Bewegung des Druckgliedes zuläßt. Beispielsweiss
ist gemäß den Fig. Ä und ¢ das Druckglied als bombierte Rolle 16 ausgebildet, welche
zwei Achsstummel `17 und 18 trägt. Die Rolle 16 ist wieder in einem kreisbogenförmigen
Schlitz 19 des drehbaren Einstellarmes 5 lose gelagert und liegt mit ihren Achsstummeln
17 und 18 gegen volle Teile des Einstellarmes 5 an. - S:o wie bei der Ausführungsform
nach den Fig. i und 2 ist der Einstellarm 5 gegen seine Drehachse 7 hin geneigt,
und, um ein gleichmäßiges Abrollen der Rolle zu erreichen, besitzen die beiden Achsstumme117
und 18
verschiedenen Durchmesser, wobei das Verhältnis dieser Durchmesser
mit dem Verhältnis der Durchmesser der beiden Begrenzungskanten i9' und i9" des
Schlitzes i9 übereinstimmt.
-
Es ist zu bemerken, daß die Verwendung eines eine rollende Bewegung
ausführenden Organs zusammen mit einer derart gestalteten Führung, daß das rollende
Organ hinter der Führung nacheilt, nicht nur für Widerstände mit federndem Kontaktorgan,
sondern auch für solche Widerstände mit Vorteil verwendbar ist, bei welchen das
rollende Organ unmittelbar auf der Widerstandsschicht abrollt, also selbst als Stromabnahmeorgan
dient.