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Regelbarer Widerstand
| Die Erfindung betrifft regelbare Widerstände. |
| Gegenstand der Erfindung ist ein verbesserter regel- |
| barer \Viderstand. Grundsätzlich besteht die Erfin- |
| dung in einer Anordnung, bei welcher die Betätigung |
| einer :\nzahl von Kontakten, durch welche der |
| \Viderstandswert variiert wird, mit Hilfe eines ge- |
| meinsamen beweglichen Magneten erfolgt. |
| Zuin besseren Verständnis wird nachstehend ein |
| verstellbarer Widerstand nach der Erfindung unter |
| l@ezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, von |
| denen |
| Fig. i eine schematische Darstellung der Schal- |
| tung der Vorrichtung. |
| Fig.2 einen teilweisen Schnitt durch die Vor- |
| richtung gemäß Linie 11-11 der Fig. 3 und |
| 3 eine :\nsiclit auf die Vorrichtung von unten |
| in verkleinertem Maßstabe darstellt. |
Die Abbildungen zeigen einen leitungsmäßig ununterbrochenen Metallring i und eine
in Abständen um diesen Ring herum in dessen Nähe angeordnete Anzahl von Kontakten
2, die sich normalerweise außer Kontakt mit dem Ring befinden. Diese Kontakte 2
sind in zwei Sätzen angeordnet und die Kontakte 2 jedes dieser Sätze mit einem Widerstand
3 längs derselben in Zwischenräumen verbunden. Die Kontakte 2 eines Satzes erstrecken
sich über fast eine Hälfte des Kreises und die des anderen Satzes über fast die
andere Hälfte desselben und die Anordnung ist derart, daß die zwei Endkontakte jedes
Satzes den beiden Endkontakten des anderen diametral gegenüberliegen und die dazwischenliegenden
Kontakte jedes Satzes ebenso diametral den entsprechenden Zwischenkontakten des
anderen gegenüberliegen. Alle Kontakte 2 sind
derart angeordnet,
daß sie einzeln in Eingriff mit dem Metallring gebracht werden können und jeder
Kontakt trägt eine Armartur 4. Drehbar um die Achse des :Metallringes i ist eine
Betätigungsvorrichtung angeordnet, die zwei diametral einander gegenüberliegende
Magnete 5 trägt, die, wenn die Betätigungsvorrichtung gedreht wird, dicht an den
.Armaturen 4 vorbeigehen, sie anziehen und derart das Anlegen der Kontakte 2 an
den Metallring i bewirken. Auf diese Weise befinden sich in irgendeiner gegebenen
Stellung der Betätigungsvorrichtung zwei diametral einander gegenüberliegende Kontakte
2 in Kontakt mit dem Metallring i und es ist ersichtlich, daß unter der Vorraussetzung,
daß ein Paar von diametral einander gegenüberliegenden Endkontakten 2, die den beiden
Widerständen 3 zugeordnet sind, über einen Teil des Widerstandes mit den Außenklemmen
6 verbunden ist, ein Strom von einer dieser Klemmen durch einen Teil des einen Widerstandes
3 nach dem Kontakt 2 dieses Widerstandes, welcher im Eingriff mit dem Metallring
i steht. durch diesen Metallring zu dem Kontaktelement 2 des anderen Widerstandes
3, welches sich im Eingriff mit diesem Ring befindet und durch einen Teil des einen
Widerstandes nach der anderen Klemme 6 fließt. Mit anderen Worten werden Teile der
beiden Widerstände 3. in Abhängigkeit von der Stellung der Betätigungsvorrichtung
zwischen den Klemmen in Reihe geschaltet. Diese Teilwiderstände sind einander gleich,
und ihr Wert nimmt gleichzeitig zu und ab, wenn die Betätigungsvorrichtung in entgegengestezten
Richtungen gedreht wird. In einer Endstellung der Betätigungsvorrichtung ist die
Gesamtheit beider Widerstände 3 in Reihe zwischen den Klemmen geschaltet und in
der anderen Endstellung sind die Klemmen unmittelbar Tiber den Metallring verbunden.
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Es ist darauf hinzuweisen, daß immer eine überlappung vorhanden sein
muß, dergestalt, daß ein Kontakt 2 nicht geöffnet wird, bevor der benachbarte geschlossen
ist. Derart ändert sich mit der Drehung der Betätigungsvorrichtung der Widerstandswert
immer progressiv.
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Bei der baulichen Herstellung der Vorrichtung wird unter der Annahme,
daß die Achse des Metallringes i vertikal liegt, jeder Kontakt 2 an dem unteren
freien Ende einer mehr oder weniger vertikal liegenden Blattfeder 7 angeordnet,
welche normalerweise diesen Kontakt in einem kleinen radialen Abstand in Richtung
nach innen von der Innenfläche des Metallringes entfernt hält. Die mit diesen Kontakten
2 verbundene Armatur .4 ist am oberen Ende eines mehr oder weniger vertikal angeordneten
Hebels 8 befestigt, der an einer Konsole 9 in der Nähe ihres unteren Endes in einer
solchen Lage angelenkt ist, daß er sich in einem kleinen radialen Abstand nach innen
von dieser Blattfeder 7 entfernt befindet, d. h. an der Stelle am Zylinderumfang,
an welcher diese Blattfeder an ihrem oberen Ende befestigt ist. Der Hebel 8 erstreckt
sich nach unten über seinen Anlenkpunkt hinaus und wird, sobald die Armatur 4 in
radialer Richtung nach innen gezogen wird, um diesen Gelenkpunkt verschwenkt, wobei
sich sein unteres Ende in radialer Richtung nach außen bewegt. Eine Einstellschraube
io, die an diesem angeordnet ist, wirkt auf die Blattfeder 7, druckt diese in radialer
Richtung nach außen und bewirkt derart das Anlegen des Kontaktes 2 an den Metallring
i.
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Die diametral einander gegenüberliegenden Magnete 5, die durch die
Betätigungsvorrichtung getragen werden, bewegen sich, wenn die Betätigungsvorrichtung
gedreht wird, dicht innerhalb der Armaturen 4 und ziehen hierbei die Armaturen in
radialer Richtung nach innen mit dem Ergebnis, daß die Kontakte 2 in der beschriebenen
Weise an den Metallring i zur Anlage kommen. Jede Armatur 4 besitzt die Form einer
mehr oder weniger vertikalen Stange und jeder Magnet 5 stellt einen Bauteil von
U-Form dar, dessen beide Schenkel i i horizontal übereinander radial nach außen
gerichtet liegen, wobei das obere dieser Glieder mit dem oberen Ende und das untere
mit dem unteren Ende der Armaturen fluchtet, so daß, wenn die Magnete gedreht werden,
die Armaturen aufeinanderfolgend deren Magnetfluß in geeigneter Weise schließen.
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Jeder Magnet kann an jedem seiner Schenkel mit einer Wicklung ausgerüstet
sein. Bei der in den Abbildungen dargestellten Ausführungsform sind jedoch permanente
Magnete vorgesehen.
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Das obere Ende jedes Hebels 8 oberhalb der Armaturen ,4 weist ein
Loch auf, welches lose einen nach innen vorspringenden radialen Zapfen 12 aufnimmt.
Dieser Zapfen besitzt an seinem inneren Ende einen verdickten Kopf 13, der, wenn
der Hebel in die Lage ausgeschwungen ist, in welcher der Kontakt 2 sich voll im
Eingriff mit dem Metallring i befindet, als Anschlag wirkt, der eine weitere Betätigung
des Hebels verhindert, in einer Stellung, in welcher die Armatur 4 sich noch außer
wirksamen Kontakt mit dem Magneten 5 befindet. Auch das äußere Ende dieses Zapfens
12 ist, wie bei 14 dargestellt, verdickt und bildet einen Anschlag, der die Auswärtsbewegung
des oberen Endes des Hebels unter der Einwirkung der Blattfeder 7 in einer Stellung
begrenzt, in welcher die Armatur 4 so liegt, daß sie durch den Magneten 5 angezogen
werden kann.
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Bei der baulichen Ausführung werden sämtliche beschriebenen Teile
durch einen oberen horizontalen scheibenartigen Körper 15 getragen, in dessen Mitte
sich ein Lager 16, in welchem ein vertikaler Schaft 17 gelagert ist, befindet. Auf
diesem Schaft 17 sitzt eine Metallscheibe 18, an welcher ein isolierendes, in Durchmesserrichtung
zeigendes Querglied i9 starr befestigt ist, an dessen Enden Konsolen 2o angebracht
sind, welche die Magneten 5 tragen.
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Fest an dem Lager 16 angeordnet sind zwei Arme 21, welche an ihren
Enden Anschläge 22 tragen, und von der Scheibe 18 erstreckt sich ein Arm 23, welcher
sich gegen diese Anschläge 22 legt und derart die Drehbewegung des Schaftes 17 an
den zwei äußeren Stellen, in welchen der Widerstand Null bzw. ein :Maximum beträgt,
begrenzt.
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Die obere Kante eines isolierenden zylindrischen Ringes 24 ist mit
der Kante des scheibenartigen
Körpers 15 verbunden und erstreckt
sich von diesem nach unten, um diesen isolierenden zylindrischen Ring 24 herum.
An der unteren Kante desselben und sich von ihm nach unten erstreckend liegt ein
hieran befestigter zylindrischer Metallring 25. Der Metallring i ist mit der Innenfläche
des sich nach unten erstreckenden Teiles dieses Ringes 25 verbunden. Wie in hig.
2 und 3 deutlich erkennbar, ist dieser Ring aus voneinander getrennten Teilen hergestellt,
die im halle der Abnutzung jeder für sich entfernt und ersetzt werden können, wobei
der Strocnschluß durch den Ring 25 vervollständigt wird.
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Die Konsolen 9, an welchen die Armaturhebel 8 angelenkt sind, sind
ebenfalls an der Innenseite dieses isolierenden Ringes 2,M befestigt und können,
wie darg(zstellt, die Mittel bilden, durch welche die Blattfedern 7 in ihrer Stellung
gehalten werden. Auch die Zapfen 12 sind, wie dargestellt, auf der Innenseite dieses
Ringes 24 befestigt.
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Bei der besonderen, vorstehend beschriebenen Anordnung ist der Widerstand
für die Steuerung des elektrischen -Motorstromkreises von Weg- oder Schienenfahrzeugen
bestimmt. Es sind eine große Anzahl von Kontaktelementen in der Größenordnung von
hundert vorgesehen, so daß der Widerstandswert in sehr kleinen Stufen geändert werden
kann.
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Durch die Erfindung wird eine schnelle Kontaktgabe und Unterbrechung
der Kontakte gesichert, im Gegensatz zu Anordnungen, bei welchen die Kontakte mechanisch
durch Bewegung einer gemeinsamen Steuervorrichtung betätigt werden. Bei solchen
Anordnungen ist, wenn die Bewegung der Steuervorrichtung langsam erfolgt, auch die
Kontaktgabe und Unterbrechung langsam, nach der Erfindung jedoch erfolgt unabhängig
davon, wie langsam die Bewegung der Steuermagnete ist, die Kontaktgabe und Unterbrechung
immer sehr schnell.