DE7230513U

DE7230513U - Miniaturpotentiometer

Info

Publication number: DE7230513U
Application number: DE19727230513U
Authority: DE
Original assignee: SOC FRANCAISE DE LELECTRO RESISTANCE
Current assignee: SOC FRANCAISE DE LELECTRO RESISTANCE
Priority date: 1971-08-31
Filing date: 1972-08-17
Publication date: 1972-11-16
Also published as: US3748626A; FR2151512A5; GB1380747A

Description

SOCIETE FRANCAISE DE L¹ELECTRO-RESISTANCE

115, 121, Bd. de la Madeleine
Nizza/Frankreich

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Miniaturpotentiometer·

Gegenstand der Erfindung ist ein Potentiometer mit Drehschieber, insbesondere der Kiniaturbauart, welches insbesondere zur Benutzung in gemischten und integrierten Stromkreisen bestimmt ist.

Potentiometer mit kleinen Abmessungen bildeten bereits den Gegenstand der von der Anmelderin eingereichten französischen Patentschriften Nr. 1.402.082 und 1.481.999.

Diese Vorrichtungen sind hinsichtlich ihrer Herstellung und ihrer Arbeitsweise durchaus zufriedenstellend. Der die Herstellungsart bedingende Aufbau dieser Potentiometer hat jedoch einen solchen Platzbedarf derselben zur Folge, dass sie praktisch nicht in die miniaturisierten gemischten Schaltungen eingebaut v/erden können, welche die elektronische Industrie heute herstellen kann.

Die Erfindung bezweckt die Herstellung eines Po-

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tentiometers mit kräftigem Aufbau, dessen Massenfertigung trotz Lv seiner sehr kleinen Abmessungen bequem bleibt, wobei alle für seine Integration in gemischte Stromkreise erforderlichen Vorgange möglich sind, ir.sbesondere wenn diese Integration das an sich bekannte Verfahren der Wiederschmelzung mit nachfol-

sungsmittel benutzt.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, zu ermöglichen, die Bestandteile des Potentiometers aus den leitenden und isolierenden Materialien auszuwählen, v-elche ohne Schaden die Temperaturen aushalten können, welche bei der Anwendung des Wiederschmelzungsverfahrens erreicht werden, und welche fur die Wirkung der gewöhnlich bei der Reinigung durch Ultraschall benutzten Losungsmittel unempfindlich sind. Die Erfindung bezweckt ferner, zu ermöglichen, dass die inneren Teile des Potentiometers vor oder nach seiner Anbringung an dem gemischten Stromkreis gereinigt werden können. Bei den geringen Abmessungen eines derartigen Potentiometers sowie bei

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Strömen kann nämlich die geringste oberflächliche Veränderung der aktiven Teile des Potentiometers eine merkliche Änderung des Widerstands zwischen den Klemmen hervorrufen, was ein Versagen der gesamten Schaltung bewirken kann.

Das erfindungsgemäese Potentiometer mit Drehschieber, welches insbesondere zur Benutzung an miniaturisierten gemischteiStromkreisen bestimmt ist, und ein Metallgehäuse aufweist, welches den Drehschieber und sein Antrietjorgan sowie eine auf einen isolierenden Halter aufgebrachte kreisförmige Widerstandsbahn enthalt, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse durchbrochen ist und auf einer Seite eine kreisförmige Ausnehmung zur Führung und Zentrierung des Antriebsorgans des Schiebers aufweist, wobei die dieser Ausnehmung abgewandte Seite die Aussenseite des isolierenden Halters der Widerstandsbahn ist, wobei diese Seite des isolierenden Halters drei metallisierte, voneinander getrennte Zonen fur die Befestigung und den Anschluss des Potentiometers an den Stromkreis aufweiste

Die Aussparungen in dem Gehäuse erleichtern don Einbau der verschiedenen Teile des Potentiometers und machen

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diese ausserdem für das Reinigungslösungsmittel zuganglich. γ

Gemäss einar bevorzugten AusfÜLrungsform der Erfindung wird wenigstens ein Teil der nachstehenden Bestandteile : Gehäuse, Schieber und Antriebaorgan des Schiebers, durch ausgeschnittene, gebogene und/oder gezogene Metallbleche gebildet -

Das Gehäuse weist vorzugsweise mehrere Laschen auf, welche nach seinem Innern parallel zu der die kreisförmige Ausnehmung enthaltenden Seite umgebogen sind und sich gleichzeitig gegen die Aussenfläche des isolierenden Halters der Widerstandsbahn und gegen seine Innenseite legen·

Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform überdeckt wenigstens eine der sich gegen die Aussenseite des isolierenden Halters legenden Laschen des Gehäuses eine der drei metallisierten Zonen des isolierenden Haitors und bildet einen

Ausgang des Potentiometers, während die beiden anderen metallisierten Zonen an die Enden der kreisförmigen Widerstandöbahn durch zwei die beiden anderen Ausgänge des Potentiometers bil= dencle leitende Teile angeschlossen ?tncU

Die erfindungsgemässe ue^iegung des Gehäuses ermöglicht das Einsetzen de^c Halters der Widerstandsbahn ohne Zuhilfenahme von Vereinigungsverfahren durch Verklammern, Bördeln oder Kleben. Dieses Einsetzen des Halter" der Widerstandsbahn/das Gehäuse erfordert ausserdem keine Veränderung der Form desselben, so dass für dieses mechanisch sehr feste Materialien benutzt werden können, welche es sehr widerstandsfähig machen.

Das übergreifen der metallisierten lötbaren Zonen des Halters der Widerstandsbahn durch die umgebogenen Laschen des Gehäuses einerseits und durch die die elektrischen Ausgänge bildenden leitenden Teile andererseits ermöglicht die Anlötung des Potentiometers an die Stromkreise mittels einer Wiederschmelzung. Diese WiederSchmelzung hat gleichzeitig die Anlötung der leitenden Teile an den Halter und die Anlötung desselben an das Gehäuse zur Folge·

Die leitenden Teile können verschiedene Formen und Abmessungen haben, welche der Form der Schaltung entsprechen, in welche das Potentiometer integriert werden soll.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielahalber erläutert.

Fig. 1 ist eine schaubildliche Ansicht einer Ausführ uru;sforin des Potentiometers.

Fig. 2 und 5 sind zwei um 180° gegeneinander versetzte GcLaubildliche Ansichten des Antriebsorgans des Schie

Fig. 4 und 5 sind zwei um 180° gegeneinander versetzte schaubildliche Ansichten des Gehäuses.

Fig. 6 ist eine schaubildliche Ansicht des Schiebern»

Fig. 7 ist eine schaubildliche Ansicht des Halters der Widerstandsbahn.

Fig. 8 und 9 sind zwei schaubildliche Ansichten der zwei Ausgange des Potentiometers bildenden beiden leitenden Teile.

Fig. 10 ist eine Ausfuhrungsabwandlung eines Teils der Fig. 8.

Fig. 11 ist eine Ansicht des Potentiometers von unten.

Fig. 12 ibt ei e Ansicht einer Seitenfläche des Potentiometers.

Fig. 13 ist eine Ansicht einer anderen Seitenfläche des Potentiometers.

Fig. 14 ist eine zur Hälfte längs der Linie XIV-XIV der Fig. 12 geschnittene Draufsicht.

Fig. i5 ist eine Ansicht der der Seitenfläche der Fig.13 entgegengesetzten Seitenfläche.

Fig. 16 ist eine sehaubildliche Ansicht der Schutzkappe .

Die dargestellte erfindungsgemässe Ausfuhrungsform des Potentiometers weist ein reichlich ausgespartes Metallgehäuse 1 auf, welches in der Mitte einer Seite eine kreisförmige Ausnehmung 2 zur Fuhrung und Zentrierung des Antriebsorgans 3 des Schiebers 4 aufweist.

Die dieser kreisförmigen Ausnehmung 2 entgegengesetzte Seite ist die Aussenseite des isolierendes Halters 5 der Widerstandsbahn 6. Diese £eite weist drei metallisierte lotbare,

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vorzugsweise verzinnte Zonen 7, 8, 9 (Fig. 11) auf, welche zur Befestigung und für den Anschluss des Potentiometers an den Stromkreis bestimmt sind»

Das Gehäuse wird vorzugsweise durch Ausschneiden und Umbiegen eines Metallblechs hergestellt. Dieses Blech besteht zweckmassig aus gut elektrisch leitenden Legierungen mit guter mechanischer Festigkeit, wie z.B. Neusilber und Berylliumbronze. Ferner wird zweckmassig das Gehäuse mit einer Schutzschicht überzogen, welche durch elektrolytische Aufbringung eines Edelmetalls, z.B. Gold, hergestellt wird.

Das Gehäuse 1 besitzt mehrere Laschen 10, 11, 12, 13» welche um 90° nach dem Innern desselben parallel zu der mit der kreisförmigen Ausnehmung 2 versehenen Flache umgebogen sind. Die Laschen 10, 12, 13 legen sich auf die Aussenflache des die Basis des Potentiometers bildeudcn isolierenden Halters 5 und überdecken teilweise die metallisierte lötbare Zone 7· Die Lasche 11 legt sich gegen die die Widerstandsbahn 6 tragende Fläche des Halters 5· Die beiden Enden dieser kreisförmigen Widerstandsbahn sind mit zwei vorzugsweise verzinnten metallisierten Zonen 14, 15 verbunden.

Der Isolierstoff, aus welchem der Halter 5 besteht, ist zweckmassig eine Keramik auf der Basis von Aluminiumoxyd, und die Widerstandsbahn 6 wird durch eine Aufbringung von mit Palladiμm legiertem Gold durch Serigraphie gebildet. Die leitenden Teile 16, 17 haben die Form von U-förmig gebogenen Lamellen und überdecken unter Klemmwirkung die auf der Aussenseite des isolierenden Halters 5 angeordneten lötbaren Zonen 8 und 9 sowie die mit den Enden der Widerstands'oahn 6 verbundenen lotbaren Zonen 14 und 15. Diese leitenden Teile können mit Yerlängerungslaschen verschiedener Abmessungen entsprechend der Form des gemischten Stromkreises, an welchem das Potentiometer befestigt werden eoll, versehen werden. Eine Ausführungsabwandlung dieser leitenden Teile ist in Fig. 10 dargestellt. Diese Teile bestehen vorzugsweise aus Neusilber und sind gegebenenfalls mit einer feinen Schutzschicht aus Gold überzogen.

Das Antriebsorgan 3 des Schieburs 4, welchem durch Ausschneiden und Ziehen eines Metallblechs hergestellt ist, besitzt auf seinem Umfang einen kreisförmigen Vorsprung

19 zur Führung und Zentrierung, mittels welchem es in der 't/ kreisförmigen Ausnehmung 2 das Gehäuses schwenkbar ist. Es besitzt ferner Laschen 20, 21 und 22 zur mechanischen Verbindung mit dem Schieber 4. Die beiden laschen 20 und 21 sind aus einem Durchmeeserschlitz 23 des Antriebsorgans ausgeschnitten und um 90° nach dem A'usseren des Gehäuses umgebogen.

Eine dritte Verbindungslasche 22 ist ebenfalls in dem Antriebsorgan ausgeschnitten, derer Zentrum vorzugsweise gegen die Enden des Schlitzes 23 um 90° versetzt ist.

Dieises Axrtriebsorgan 3 wird zweekmässig aus Beryll iuiabronze hergestellt- und seine Oberflache wxrd gegen jede chemische Veränderung durch eine Elektrolytschicht eines Edelmetalls geschützt»

Der Schieber 4 wird durch Ausschneiden und Biegen eines Metallblechs hergestellt. Er besitzt einen ebenen Abschnitt 24 in Form eines Kreissegments, welcher eine nach dem Innern des Gehäuses umgebogene elastische Zunge 25 tragt.

Diese Zunge 25 besteht aus wenigstens drei Äontaktfingern, welche sich federnd gegen die Wideretandsbahn 6 legen und die Oberfläche derselben bestreichen, wobei die sich so zwischen den Fingern und der Widerstandsbahn ausbildenden Kontaktflachen etwa auf eine durch das Zentrum des von der Wideratandsbahn gebildeten Ringes gehende Gerade ausgerichtet sind.

Dez- Schieber 4 enthält noch einen Durchmesserschlitz 26, welcher die gleichen Abmessungen wie der in seinem Antriebsorgan 3 ausgebildete hat, und in welchen die beiden Verbindungslaschen 20 und 21 eintreten, wobei sie eich an seinen Enden abstützen. Um die mechanische Verbindung zwischen dem Antriebsorgan 3 und dem Schieber 4 zu verstärken, enthält dieser auaserdem einen Schlitz 27, in welchen die Lasche 22 des Antriebsorgans 3 eingreift. Nach Umbiegen der Laschen 20 und 21 auf die Oberfläche des Schiebers 4 wird dieser so an seinem Antriebsorgan gehalten, wobei der dem Teil 24 des Schiebers in Form eines Kreissegments umgeschriebene Kreis konzentrisch zu der Ausnehmung 2 des Gehäuses 1 ist. Der Durchmesser dieses umgeschriebenen Kreises ist grosser als der Durchmesser der kreisförmigen Ausnehmung 2, so dass der Umriss des kreisförmigen Ab-

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schnitte 24 des Schiebers an den Innenrändern der Ausnehmung anliegt. Der Schieber 4 wird zweckmassig aus einem Metallblech ausgeschnitten, vrelches eine mechanische festigkeit und eine Elastizitätsgrenze besitzt, welche mit einer Kontaktkraft zwischen den Fingern und der ^iriderstandsbahn von wenigstens 60 g verträglich sind. Bs kann z.B. eine Berylliumbronze benutzt werden,;, welche nach dem Ausschneiden und Umbiegen thermisch so behandelt ist, dass sie eine Wickers-HaJte von grössenordnungsmässig 380 erhält. Der bo erhaltene- Schieber 4 wird mit einer Schutzschicht aus einem Edelmetall überzogen, welches für das Reiben der Finger auf der Widerstandsliahn genügend abriebfest ist.

Zur Begrenzung der Drehung des Schiebers. 4 weist sein Antriebsorgan 3 vorzugsweise einen vorspringenden Finger 28 auf, welcher an einer Erhebung 29 des Gehäuses 1 anschlägt·

Der Zusammenbau der obigen Teile kann besonders einfach und schnell erfolgen und erfordert praktisch kein Werkzeug.

Aus Fig. 2 bis 10 geht nämlich hervor, dass ea für den Zusammenbau des Potentiometers genügt} das Antriebsorgan in die kreisförmige Ausnehmung 2 des Gehäuses 1 einzusetzen und hierauf den Schieber 4 in das Gehäuse einzuführen,; indem man ihn gegen sein Antr»'iebsorgan 3 drückt, nachdem die beiden Laschen 20 und 21 in den Durchmesaerschlitz 26 und die Lasche in den Schlitz 27 des Schiebers 4 eingeführt wurden. Nach dem Einsetzen dieser beiden Teile genügt es, durch ein beliebiges Mittel die Laschen 20, 21 und 22 gegen die Oberfläche des Schiebers umzubiegen und hierauf den mit den leitenden Teilen 16 und 17 o.dgl. versehenen Halter 5 der Widerstandsbahn 6 in das Gehäuse 1 nach Art eines Schiebers einzuschieben.

Die Anordnung bildet einen sehr kompakten Block mit einem sehr geringen Volumen (etwa 0,03cm bei dem beschriebenen Potentiometer).

Man kann dann das Potentiometer auf den Stromkreis unmittelbar an der Stelle aufsetzen, an welcher es seine Funktion ausüben soll, wobei seine endgültige Befestigung an diesem mit dem bekannten Verfahren der Wiederschnelzung erfolgt·

Dieser Wiederschmelzvorgang befestigt das Potentiometer durch Löten zwischen dem Stromkreis und den leitenden

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Teilen 16 und 17 ο.dgl. und den Laschen 10, 12, 13 und stellt gleichzeitig die Anlötung der leitenden Teile an den Heiter 5 mittels der lofoaren Zonen 8 und 9 sowie die Anlb'tung des Halters 5 an das Gehäuse an der Stelle d~r Laschen 10, 12, 13 mittels der lotbaren Zone 7 her.

Der mit dem oder den erfindungsgeo-assen Potentiometern versehene Stromkreisabschnitt kann in ein Reinigungslöbungsmittel getaucht und gegebenenfalls der Wirkung von Ultraschall ausgesetzt werden, um alle Teile des Stromkreises und des Potentiometers von jeder Verschmutzung, Verunreinigung, Staub usw. zu befreien, welche die Zuverlässigkeit der so gebiiceten Anordnung beeinträchtigen können=

Die Einstellung des Potentiometers erfolgt durch Einführung eines Werkzeugs, z.B. eines Schraubenziehers, in den Schlitz 23 in dem Anxriebsorgan 3, wobei dieses verschwenkt wird, bis die gewünschte Strom-Spannungskennlinie erhalten wird.

Der vorspringende Finger 28 ist vorzugsweise biegram, so dass er unter der Wirkung eines zu grossen auf das An-■criebsorgan 3 ausgeübten Moments nachgeben kann. Die Vorrichtung zur Hubbegrenzung kann dalier nicht zerstört werden und wird wieder wirksam, sobald der Finger 28 den Anschlag 29 überschriten hat»

Da das Antriebsorgan j> des Schiebers sich auf dem gleichen elektrischen Potential wie der Schieber 4 und das Gehäuse 1 befindet, muss das für diese Einstellung benutzte Werkzeug oder der Schraubenzieher isoliert sein. Dies kann unterlassen werden, wenn dem Antriebsorgan ein Isolierknopf hinzugefügt wird, welcher z.B. in C¹^n Schlitz 23 eingerastet werden kann.

Das so an seinem Stromkreis befestigte und eingestellte Potentiometer wird vorzugsweise mit einer elastischen Kappe 30 (Fig. 16) aus einem Elastomer überdeckt, um es gegen Staub, chemische Angriffe und mechanische Stösse zu schützen.

Die Erfindung kann natürlich abgewandelt werden. So können insbesondere die Zunge 22 des Antriebsorgans sowie der entsprechende Schlitz 27 in dem Schieber fortfallen.

Claims

Schutz ansprüche

1.) Potentiometer mit Drehschieber, insbesondere für miniaturisierte gemischte Stromkreise, mit einem Metallgehäuse (1), welches den Drehschieber (4) und sein Antriebsorgan (3) sowie eine auf einen isolierenden Halter (5) aufgebrachte kreisförmige Widerstandsbahn (6) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) durchbrochen ist und auf einer Seite eine kreisförmige Ausnehmung (2) zur Führung und Zentrierung des Antriebsorgans (3) des Schiebers (4) aufveist, und dass die [ dieser Ausnehmung gegenüberliegende Suite die Aussenseite des :

isolierenden Halters (5) der Widerstandsbahn (6) ist, wobei

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diese Seite des isolierenden Maitsrs drei voneinander getrenn- \ te metallisierte Zonen (7, 8, 9) zur Befestigung und zur Her- ·

stellung der elektrischen Verbindungen des Potentiometers mit ! dem Stromkreis aufweise· [

2.) Potentiometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der nachstehenden Or- j gane : Gehäuse (1), Schieber (4) und Antriebsorgan (3) des Schiebers durch ausgeschnittene, gebogene und/oder gezogene Me-

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3·) Potentiometer nach Anspruch 2, dadurch ge- ! kennzeichnet, dass das Gehäuse (1) mehrere Laschen (10, 11, 12, 13) aufweißt, welche nach dem Innern des G-ehäusee parallel zu der die kreisförmige Ausnehmung (2) aufweisenden Seite umgebo- ί gen sind und sich gleichzeitig gegen die Aussenfläche des iso- '. lierenden Halters (5) der Widerstandsbahn (6) und auf seine Innenfläche legen.

4.) Potentiometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Laschen (10, 11. 12,13) des Gehäuses, welche sich auf der Aussenseite des isolierenden ! Halters (5) abstützen, eine der drei metallisierten Zonen (7, , 8, 9) des isolierenden Halters (5) überdeckt und einen Ausgang des Potentiometers bildet·

5 0 Potentiometer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden anderen metallisierten Zonen mit den .rinden der kreisförmigen Widerstandsbahn (6) durch zwei die beiden anderen Ausgänge des Potentiometers bildende leitende

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Teile (16, 17) verbunden sind·

6.) Potentiometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsorgan (3) dee Schiebers (4) auf seinem Umfang einen kreisförmigen Vorsprung (1S) zur Führung und Zentrierung aufweist, welcher in der kreisförmigen Ausnehmung (2) des Gehäuses drehbar ist.

7.) Potentiometer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsorgan (3) des Schiebers (4) zwei Laschen (20, 21) zur mechanischen Verbindung mit dem Schieber aufweist, welche in einem Durchmesserschlitz (23) desselben ausgeschnitten und nach di3m Innern des Gehäuses (1) umgebogen sin I.

8.) Potentiometer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (4) einen Durchmesserschlitz (28) besitzt, in welchen die Verbindungslaschen (20, 21) des Antriebsorgans (3) eintreten.

9.) Potentiometer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (4) durch eine Platte (24) mit einer mit Kontaktfingern versehenen elastischen Zunge (25) gebildet wird und sich an ihrem Antriebsorgan abstutzt.

10.) Potentiometer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsorgan (3) des Schiebers (4) eintn vorspringenden Pinger (28) aufweist, welcher an einer von dem Gehäuse getragenen Erhebung (29) anschlägt und die Verdrehung des Schiebers begrenzt.

11.) Potentiometer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dasa das Antriebsorgan (3) des Schiebers (4) einen Durchmesserschlitz (35) fur seine Betätigung durch ein Werkzeug, z.B. einen Schraubenzieher, aufweist.

12.) Potentiometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es von einer elastischen S 'lutzkappe (30) überdeckt ist.

13.) Miniaturisierter gemischter Stromkreis, dadurch gekennzeichnet, dass er mit wenigstens einem Potentiometer mit Drehschieber gemäss Anspruch 1 versahen ist.

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