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Dokumentenidentifikation DE3340635C2 23.02.1989
Titel Abgriffvorrichtung für Dreh- und Linearpotentiometer
Anmelder Novotechnik GmbH Meßwertaufnehmer, 7302 Ostfildern, DE
Erfinder Leue, Wolfgang, Dipl.-Ing., 7101 Abstatt, DE
Vertreter Otte, P., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 7250 Leonberg
DE-Anmeldedatum 10.11.1983
DE-Aktenzeichen 3340635
Offenlegungstag 23.05.1985
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 23.02.1989
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.02.1989
IPC-Hauptklasse H01C 1/12
Zusammenfassung Abgriffsvorrichtung für die Übertragung von Spannungen oder Strömen von sich relativ zur Abgriffsvorrichtung bewegenden Teilen, insbesondere für Dreh- und Linearpotentiometer. Der Abgriff ist unterteilt in einen federnd vorgespannten Tragarm, der über einen Lager- oder Gleitklotz unmittelbar auf der zu kontaktierenden Bahn aufliegt und im Betrieb gleitet, wobei der Gleitklotz selbst unter Bildung eines zweiten Federsystems mit Bezug auf den Tragarm einen Schleifer lagert. Hierdurch ergeben sich präzise Abstandsbeziehungen und Federvorspannungen einerseits für die vom gesamten Abgriff ausgeübte Anpreßkraft sowie separat für die präzise einstellbare Schleiferandruckkraft.

Beschreibung[de]
Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Abgriffvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten Abgriffvorrichtung dieser Art (DE-AS 22 40 728) ist ein in seiner Führung durch unmittelbaren manuellen Eingriff verschiebbares Gleitklötzchen vorgesehen, welches auf seiner einen, unteren Seite Schleiferfinger trägt, die federnd nach unten vorgespannt sind und wobei auf der anderen Seite ebenfalls eine Federanordnung vorgesehen ist, die das Gleitklötzchen auf eine gesonderte Führungsbahn drückt, die je nach den ins Auge gefaßten Ausführungsformen als nach oben halbrund, rechteckförmig oder V-förmig zulaufende Führungsschiene oder als zwei zueinander parallel laufende Stege oder Leisten ausgebildet ist. Der auf dieser Führungsschiene gleitende Schlitten wird durch einen vier Auflagepunkte umfassenden Federmechanismus angepreßt, wodurch sich eine solche Vorspannung ergibt, daß die (federnden) Schleiferfinger ihrerseits auf beidseitig zu der jeweiligen Führungsschiene angeordnete Widerstandsbahnen gepreßt werden.

Durch einen solchen Mechanismus sollen Störungen in den Positionen Gleitklötzchen oder Schlitten/Schleifer/Widerstandsbahnen vermieden werden, und zwar dann, wenn das Gehäuse des auf diese Weise gebildeten Widerstandes, etwa bei der Montage o. dgl. eine Deformation erfährt oder sonstwie beschädigt wird. Es werden so die baulichen Abhängigkeiten der Führungsschiene vom Gehäuse und von der Form der Grundplatte verringert und die Montage zwischen diesen Bauteilen ist schneller und einfacher möglich.

Diese Veröffentlichung erkennt nicht die Bedeutung, die sich insbesondere für schnell-laufende Hochpräzisions-Potentiometer im Bereich der Abhängigkeiten Anpreßkraft der Schleiferfinger/Geschwindigkeit der Abgriffbewegung/Unebenheiten der Piste und die hierdurch gegebenenfalls angefachten Resonanzerscheinungen ergibt und kann hierzu auch keine Feststellungen treffen, denn da der Schlitten oder das Gleitklötzchen nicht auf den gleichen Flächen, nämlich Widerstandsbahn und/oder Kollektorbahn, gleitet, auf denen auch der Schleifer bzw. die Schleiferfinger unter Federdruckwirkung aufliegen, gelingt es auch nicht, den Abstand zwischen dem Angriffspunkt an den Schleiferfingern, also deren Befestigungspunkt am Gleitklötzchen, und ihrer Auflage auf den Pisten der Widerstands- und/oder Kollektorbahn und damit auch den sich hieraus ergebenden Anpreßdruck konstant, jedenfalls in vorgegebenen Grenzen zu halten.

Ändern sich aber die Abstandsbeziehungen zwischen der Anlenk- oder Befestigungsstelle der Schleiferfinger am Gleitklötzchen und der Piste, auf der sie gleiten, dann können sich schon hierdurch je nach der Wiederholfrequenz der erforderlichen Abgriffbewegung Schwingungsanfachungen ergeben, die in Sekundenbruchteilen zu Zerstörung des gesamten Abgriffsmechanismus führen können; es verbiegen sich die Schleiferfinger; sie brechen ab oder die Pisten werden in ihrer glatten Obrerflächenstruktur zerstört.

Allgemein sind Abgriffsvorrichtungen, bei denen ein Schleifkontaktbereich federnd auf ein sich relativ zu diesem bewegbares Teil gepreßt wird, beispielsweise bekannt aus den US-PS 31 88 407, 35 97 720 sowie 37 33 573. Bei allen diesen bekannten, Potentiometerausführungen zugeordneten Abgriffsvorrichtungen ist ein federnder Tragarm vorhanden, der den beispielsweise mit ihm einstückig ausgebildeten Schleifkontaktbereich mit einer vorgegebenen Federkraft auf eine Widerstandsbahn preßt. Dabei ist es auch schon bekannt, den Tragarm durch zwei federnde Systeme zu bilden, von denen eines eine höhere Federkonstante aufweist und den Tragarm für den Schleifkontaktbereich unterstützend in Richtung auf die Widerstandsbahn vorspannt. Durch die Einführung eines solchen Stabilisators verringert sich die Eigenschwingungszeit des Abgriffsystems (US-PS 31 88 407).

Ferner ist aus der DE-PS 27 06 760 ein beweglicher Abgriff für Drehwiderstände oder Potentiometer bekannt, bei dem, wie auch beim US-PS 31 88 407, der Schleifkontaktbereich aus einer Vielzahl von parallel zueinander zugeordneter einzelner, federnd elastisch gelagerter, elektrisch leitender Gleitfinger besteht. Die Gesamtheit der Finger ist zur wirkungsvollen Bedämpfung von Schwingungseigenschaften beim schnellen Überfahren der Widerstandsbahn von einem weich-elastischem, elastomerem Material mit hoher innerer Reibung umgeben.

Als Problem bei den bekannten Formen von Abgriffen oder Schleifern könnte der Umstand angesehen werden, daß zwar einerseits die Schleiferandruckkraft, also die Kraft, mit welcher beispielsweise die endseitigen Schleiferfinger auf die Widerstands- oder Kollektorbahn eines Potentiometers gepreßt werden, von hoher Bedeutung für Verschleiß und Lebensdauer einerseits und Abhebeneigung und entsprechend bedingte Kontaktschwierigkeiten andererseits ist, diese Federkraft sich aber nur schwer mit der Exaktheit bestimmen läßt, die erforderliche ist, um den sich widersprechenden Forderungen gerecht zu werden. Abgesehen von der erheblichen Länge des üblicherweise selbst aus einem Federmaterial und daher auch elektrisch leitend ausgbildeten, den eigentlichen Schleifer endseitig lagernden Tragarm des Abgriffs, welche Länge eine sehr genaue Montage und entsprechend hochqualifizierte Fachkräfte erfordert, können sich auch nicht voraussehbare Abstandsänderungen aufgrund der Ausbildung der Gegenfläche ergeben, auf welcher der Abgriff gleitet, beispielsweise also ein Höhenschlag der Widerstands- und Kollektorringpiste bei Drehpotentiometern oder beispielsweise bei längeren Linearpotentiometern ein Durchbiegen der Bahn, unter Umständen auch nur aufgrund von Temperaturänderungen. Da die Schleiferandruckkraft aber eine direkte Funktion der Abstandsbeziehung zwischen Einspannstelle des Tragarms und der Widerstands- und Kollektorpiste ist, ergeben sich Anforderungen insbesondere im modernen Potentiometerbau, die nur noch schwer zu erfüllen sind.

Grundsätzlich gilt, daß bei größeren Toleranzen im Potentiometersystem die Durchbiegung des Schleifers, die sich aus der bekannten Federkennlinie ergibt, ebenfalls realtiv groß sein muß, damit an allen Stellen mindestens ein vorgegebener Anpreßdruck erreicht wird und entsprechend große Schwankungen nicht diesen Mindestanpreßdruck unterschreiten. Läßt man jedoch einen entsprechend hohen Anpreßdruck zu, dann ist ein entsprechend hoher Verschleiß der gleitenden Teile nicht zu vermeiden, die Betriebssicherheit wird stark alterungsabhängig und Probleme können insbesondere bei solchen Potentiometersystemen auftreten, bei denen über lange Zeiten hohe Arbeitsgeschwindigkeiten erreicht werden und gehalten werden müssen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Abgriffvorrichtung für Dreh- und Linearpotentiometer dafür zu sorgen, daß trotz einfachem Aufbau die Federanpreßkräfte, die der Schleifer bzw. die Schleiferfinger auf die Pisten oder Bahnen, auf denen sie gleiten, ausüben, berechenbar und innerhalb vorgegebener Werte gehalten bleiben, bei gleichzeitiger Vermeidung von sonstigen, auf die Abgriffvorrichtung einwirkenden Störkräften.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Abgriffvorrichtung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 und hat den Vorteil, daß der Abstand zwischen dem Anlenkpunkt des Schleifers bzw. der Schleiferfinger an dem hier vorgesehenen Gleitklötzchen und der Bahn, auf der der Schleifer oder die Schleiferfinger gleiten, unter allen Umständen konstant gehalten werden kann, was in der Folge natürlich dazu führt, daß auch der Anpreßdruck bzw. die Federkraft, mit welcher Schleifer oder Schleiferfinger auf die Bahn einwirken, konstant bleibt.

Gerade dieser Umstand ist bei dem Schlitten der die Gattung vorliegender Erfindung bestimmenden Veröffentlichungen ausgeschlossen, da der Schlitten auf einer anderen Führungsfläche gleitet als der Schleifer bzw. die Schleiferfinger. Ganz im Gegenteil wird durch dieses zusätzliche Bauteil der Führungsschiene die Möglichkeit weiterer Relativbewegungen eingeführt, so daß die Probleme einer Resonanzanfachung von Schwingungen sogar erhöht werden.

Von wesentlichem Vorteil ist bei vorliegender Erfindung ferner, daß auf das Gleitklötzchen keine sonstigen Kräfte einwirken können, als die, die von dem auch die einwirkende Federkraft bestimmenden Tragarm herrühren. Im Gegensatz hierzu umfaßt der Gleitschlitten der DE-AS 22 40 728 vier, unter Umständen unterschiedlich federnde Berührungspunkte mit der inneren Deckfläche des Gehäuses, die alle unterschiedlich gleiten können, und außerdem greift am Schlitten durch einen Schlitz zusätzlich noch die manuelle und daher in keiner Weise vorherbestimmbare Verstellkraft an.

Demgegenüber setzt die vorliegende Erfindung zwei voneinander unabhängige Federsysteme ein, die daher jedes für sich eingestellt und präzisiert werden können und denen jeweilige Teilaufgaben zugewiesen sind, die bisher bei bekannten Abgriffvorrichtungen von dem einen Federsystem zur Erfüllung von in sich widersprüchlichen Forderungen wahrgenommen werden mußte. Die beiden Federsysteme sind dabei wirkungsmäßig sozusagen in Reihe geschaltet, die Wirkungen des einen, ersten Federsystems sind jedoch gegenüber dem zweiten Federsystem, welches sich ausschließlich mit Problemen des eigentlichen Schleiferkontaktbereichs, also der Schleiferandruckkraft beschäftigt, blockiert, schlagen also auf das zweite Federsystem nicht durch. Dieses läßt sich daher mit vergleichbarer geringer, besonders exakt einstellbarer Federkraft dimensionieren, und andererseits ist es möglich, den Anpreßdruck des Tragarms für den Schleifer so hinreichend stark zu machen, daß auf Bautoleranzen des jeweils zu bedienenden Systems, Potentiometer u. dgl. keine Rücksicht mehr genommen zu werden braucht.

Weitere Vorteile liegen im mechanischen Bereich zunächst in einem stets sauberen Aufliegen des Schleifers bzw. der Schleiferfinger auf der Widerstands- oder Kollektorbahn, in einer mit relativ geringen, jedoch hochgenau dosierbaren Druckwerten sichergestellten Kontaktierung der Widerstands- und Kollektorbahn durch die Schleiferfinger zur Erzielung einer einwandfreien Spannungsübertragung, in der Beseitigung jeglicher Vibrationen und Abhebeneigungen sowie der nahezu vollständigen Verschleißreduzierung.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Abgrifvorrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist dabei die Reduzierung der Masse des elektrisch leitfähigen Materials, welches erforderlich ist um bei einem Potentiometer beispielsweise das Spannungssignal von der Widerstandsbahn auf die Kollektorbahn zu übertragen. Dies ist von erheblicher Bedeutung, da hierdurch die wirksame Kapazität klein gehalten werden kann. Der eigentliche Tragarm des Abgriffs ist gegegenüber dem mit der Widerstands- oder Kollektorbahn in Verbindung tretenden Schleifer vollständig elektrisch entkoppelt. Die Erfindung getattet jetzt auch die getrennte Lieferung von Widerstandselement und Abgriff an Verwender, wo gegebenenfalls die sonst üblichen (engen!) Toleranzen und Montagebedingungen nicht eingehalten werden.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in einer Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel einer Zwischenlagerung in Form eines Gleit- oder Lagerklötzchens, welches seinerseits den eigentlichen Schleifer lagert, und

Fig. 2 das Gleitklötzchen in Draufsicht;

Fig. 3 zeigt, ebenfalls in Draufsicht, eine (verkürzte) Ausführungsform eines das Gleitklötzchen tragenden, federnden Tragarms der Abgriffsvorrichtung, während

Fig. 4 den Tragarm in einer seitlichen Schnittdarstellung zeigt.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 ist eine Zwischenlagerung in Form eines Lagerklötzchens 10 dargestellt, die am freien, federnd vorgespannten Ende des Tragarms 20 (siehe Fig. 3 und 4) des Abgriffs befestigt, selbst unmittelbar auf der Fläche des Teils lagert, von welchem Spannungen oder Ströme abgegriffen oder auf welcher Spannungen oder Ströme übertragen werden sollen.

Es ist daher entsprechend den Fig. 3 und 4 ein üblicherweise selbst in sich federnder, also aus einem geeigneten Federmaterial bestehender Tragarm 20 für den Abgriff vorgesehen, der mit einer ösenförmigen Ausnehmung 21 beispielsweise auf eine zentrale Achse aufgesteckt werden kann. Es versteht sich, daß der Tragarm aber auch in eine geeignete Lagereinrichtung geklemmt oder auf sonstige Weise befestigt werden kann, beispielsweise wenn bei Linearpotentiometern ein geführtes Gleitstück den federnden Abgriff-Tragarm lagert, um diesen längs der Widerstands- und Kollektorbahn zu verschieben.

Bei der folgenden Erläuterung wird jetzt lediglich noch von der Anwendung der Abgriffvorrichtung entsprechend den dargestellten Ausführungsbeispielen auf ein Drehpotentiometer ausgegangen; dies ist nicht als Beschränkung der Anwendungsmöglichkeiten zu verstehen. Der ein erstes Federsystem bildende, in sich federnde Tragarm 20 der Abgriffvorrichtung preßt, nachdem er auf die zentrale Achse des Potentiometers aufgesteckt und auf dieser befestigt worden ist, seinen freien Endbereich mit vorgegebener Andruckkraft in Richtung auf die Widerstands- und Kollektorbahn des Potentiometers und zur Aufnahme dieses Anpreßdrucks ist das Gleitklötzchen 10 in den Fig. 1 und 2 vorgesehen, welches in geeigneter Weise am freien Ende des Tragarms befestigt, selbst mit unteren Gleitflächen 10a, 10b auf der Widerstands- und/oder Kollektorbahn gleitet. Vorzugsweise und sinnvollerweise besteht das Gleitklötzchen 10 aus einem elektrisch nicht leitenden Material; es ist insbesondere aus einem geeigneten Kunststoff als Spritzgußteil hergestellt und verfügt über entsprechend groß dimensionierte Gleitflächen 10a, 10b, derart, daß auch ein erheblicher, vom federnden Tragarm 20 ausgeübter Anpreßdruck, um den gewünschten Anforderungen zu genügen, einen spezifischen Flächenpreßdruck Gleitklötzchen/Siderstands- oder Kollektorbahn erzeugt, der extrem gering ist und so außerhalb der Möglichkeiten liegt, daß sich durch diese primäre Berührung zwischen Abgriffvorrichtung insgesamt und den zu kontaktierenden Bahnen, irgendwelche nachteiligen Einflüsse ergeben. Im wesentlichen bestimmt sich dieser Anpreßdruck aus peripheren Randbedingungen des Potentiometerbaus, wie beispielsweise dem Widerstand, den die Abgriffvorrichtung gegen ein Durchdrehen bietet und der sich, mindestens teilweise, auch aus dem Anpreßdruck zwischen der Abgriffvorrichtung und den zu kontaktierenden Bahnen herleitet.

Das Gleitklötzchen 10 lagert dann seinerseits, federungsmäßig und mit Bezug auf die elektrischen Eigenschaften vollständig getrennt zum Tragarm, den eigentlichen Schleifer, der mit 11 bezeichnet ist und bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel insofern auch als Doppelschleifer bezeichnet werden kann, als ein erster Schleiferfingerbereich 11a, 11b auf der Widerstandsbahn und ein zweiter, vorzugsweise einstückig mit dem ersten verbundener Schleiferfingerbereich 11b oder 11a auf der parallel hierzu verlaufenden Kollektorbahn gleitet. Dies führt in für sich gesehen bekannter Weise zu der Übertragung der von der Widerstandsbahn abgegriffenen Spannungen (und gegebenenfalls Ströme) auf die Kollektorbahn. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Schleifer 11 selbst wieder aus einem in sich federndem, geeignetem metallischen Schleifermaterial - im Kontaktbereich und über diesen hinausgehend jeweils nochmals in einzelne Schleiferfinger 12 unterteilt, aus Gründen, die für sich gesehen bekannt sind. Von wesentlicher Bedeutung ist aber bei dieser Anordnung, daß das Gleitklötzchen 10 durch seine unteren Schleifflächen 10a, 10b eine ganz bestimmte Auslenkung des das zweite Federsystem bildenden Schleifers 11 ermöglicht, und zwar um den Abstand a (Fig. 1), um welchen sich der unterste, auf den zu kontaktierenden Bahnen gleitende Schleiferendbereich im Ruhezustand über die den Abstand vorgebenden Gleitflächen 10a, 10b des Gleitklötzchens 10 erstreckt. Da dieser Abstand vollkommen unabhängig ist von den Gegebenheiten des Potentiometeraufbaus, wie die Darstellung der Fig. 1 erkennen läßt, bei welcher weiterführende Potentiometerbauteile nicht vorhanden sind, wird die Erzeugung einer ganz präzise einstellbaren und einhaltbaren Schleiferandruckkraft ermöglicht, die eine sichere und einwandfreie Spannungsübertragung ermöglicht, für ein sauberes Aufliegen der Schleiferfinger 12 sorgt, die zu Vibrationen und Verschmutzungen, insbesondere zu hohem Abriebverschleiß u. dgl. keinen Anlaß gibt und die andererseits Kontaktschwierigkeiten und eine Abhebeneigung des Schleiferendbereichs sicher vermeidet. Die vollstädige Trennung der beiden Federsysteme, auch wirkungsmäßig, setzt voraus, daß die vom Tragarm auf das Gleitklötzchen 10 ausgeübte Federkraft, also die Kraft, die vom Tragarm selbst herrührt, größer ist, und zwar zuverlässig größer ist, als die gewünschte und vorgegebene Schleiferandruckkraft. Bei einem dargestellten Ausführungsbeispiel hat es sich als zweckmäßig und in keiner Weise in anderer Richtung als nachteilig erwiesen, die vom Tragarm auf das Lagerklötzchen ausgeübte Andruckkraft etwa auf das Dreifache der Schleiferandruckkraft einzustellen. Wegen der relativen Größenverhältnisse der auf den Bahnen schleifenden Flächen ist diese Preßkraft des Abgrifftragarms auf die Funktionsfähigkeit und auf die Beziehungen der Gleitklötzchen-Schleiferflächen 10a, 10b zu der jeweiligen Oberfläche der zu kontaktierenden Bahnen ohne Belang. Durch die relativ hohe, jetzt ermöglichte Preßkraft des Tragarms wird aber andererseits mit großer Zuverlässigkeit sichergestellt, daß auch größte Einbautoleranzen, Variationen von Federkennlinien, Höhenschläge von Rundpisten oder ein mögliches Durchbiegen von linearen Pisten keine Rolle mehr spielen. Besonders vorteilhaft ist dabei, daß man die sich widersprechenden Forderungen nicht mehr mit einem Federsystem nur mühsam erfüllen muß, wobei man stets an irgendwelche Grenzen stößt, sondern durch die klare Aufgabenteilung hochpräzise in allen Bereichen dimensionieren und Werte vorgeben kann, ohne daß sich hierdurch Einflüsse auf den jeweiligen anderen Bereich ergeben.

An dieser Stelle sei gleich darauf hingewiesen, daß die vom ersten Federsystem aufgebrachte Federkraft nicht notwendigerweise durch eine Federmaterialauswahl für den Tragarm realisiert werden muß, es ist auch möglich, den Tragarm in sich gesehen starr auszubilden, und diesen lediglich federnd zu lagern, beispielsweise aber auch mittels eines Gelenkes separat durch eine Feder, auch Schraubenfeder, die erforderliche Vorspannung zu erzeugen.

Zur Befestigung des Tragarms 20 an der Drehpotentiometerachse können durch Einschnitte 22 in der Ausnehmung 21 des Lagerrundteils abbiegungsfähige Lappen 23 erzeugt werden, die ein Verkeilen auf der Potentiometerwelle bewirken.

Die Befestigung des Gleitklötzchens 10 am Endbereich des Tragarms erfolgt vorzugsweise dadurch, daß der Tragarm Aufnahme- oder Lagerbohrungen aufweist, in welche Halte- oder Lagerzäpfchen 13a, 13b, gegenüberliegend zum Schleifer 11, also nach oben gerichtet am Gleitklötzchen 10 angeordnet, eingreifen.

Es stellt eine vorteilhafte Ausgestaltung dar, diese Verbindung zwischen Gleitklötzchen 10 und dem federnd vorgespannten Endbereich des Tragarms 20 der Abgriffvorrichtung gelenkig, allgemein gesagt schwimmend auszubilden, um jedenfalls sicher zu verhindern, daß infolge des jederzeit möglichen, vom Tragarm ausgeübten starken Federdrucks Kippbewegungen des Gleitklötzchens 10 und ein schräges Aufstehen auf den zu kontaktierenden Bahnen hervorgerufen werden. Die schwimmende Lagerung ist andererseits so eng toleriert, daß praktisch keine axialen oder radialen Versetzungen des Lagerklötzchens mit Bezug auf den Endbereich des Tragarms möglich sind; d. h. die Lagerung erfolgt spielfrei, aber gelenkig. Zu diesem Zweck gehen die Lagerzapfen 13a, 13b am Lagerklotz 10 nach unten, ausgehend von einem zylindrischen Teilbereich 14, über in einen kegelstumpfförmigen Abschnitt 15, der sich entsprechend erweitert und dessen breitester Durchmesser vorzugsweise erweitert und dessen breitester Durchmesser der beiden Aufnahmebohrungen 24 im Tragarmendbereich. Ferner befinden sich die beiden Aufnahmebohrungen in einem kreisförmig nach oben abgebogenen Endbereich 25, der sich etwa um 90° erstrecken kann mit vorgegebenem Radius, so daß dieser Endbereich 25 die Schwenk-Lagerbewegung der Zapfen 13a, 13b in ihren Aufnahmebohrungen 24 in keiner Weise behindert. Infolge der abgerundeten Stellung des Endbereichs 25 erfolgt die Berührung zwischen den Aufnahmebohrungen 24 und den Lagerzapfen 13a, 13b am Gleitklötzchen 10 im wesentlichen auch nur linienförmig, wobei auch Schrägstellungen ohne radiale oder axiale Verschiebung spielfrei aufgefangen werden können, weil, wie gesagt, die Abstandsbeziehungen extrem eng toleriert sind und die Aufnahmebohrungen 24 die kegelstumpfförmigen Bereiche immer an irgendeiner Stelle berühren. Das Gleitklötzchen 10 braucht in den Aufnahmebohrungen 24 nicht speziell befestigt zu werden, da der Anpreßdruck das System sicher hält; für Transport und Einstellungen oder den Zusammenbau unmittelbar beim Anwender kann es aber vorteilhaft sein, wenn man die Lagerzapfen in die Aufnahmebohrungen 24 einführt und den zylinderförmigen Teil 24 kurz, etwa mittels Heißluft oder Aufdrücken eines heißen Gegenstandes, verschweißt, so daß dieser größer als die Aufnahmebohrungen 24 wird und das Gleitklötzchen nicht mehr herausfallen kann. Durch die aufwärts gerichtete Kreisform (Radius) des Tragarm- Endbereichs erreicht man eine stets mittig liegende symmetrische, zentrierte Belastung (mittlere Belastungskennlinie).

Die Lagerung des Schleifes 11 am Gleitklötzchen erfolgt dann dadurch, daß man den mittleren Verbindungsteil 16 zwischen den beiden Schleiferfingerteilen 11a, 11b seitlich in einen Einschnitt 17 am Gleitklötzchen 10 einschiebt und dann, wie bei 18 angedeutet, z. B. eine Verschweißung mit den Gleitklötzchen vornimmt.

Das Gleitklötzchen selbst besteht aus den beiden seitlichen unteren Gleitflächen 10a, 10b, die im Material einstückig nach oben in die Lagerzapfen 13a, 13b übergehen, mit einer Verbindungsbrücke 19. Es versteht sich, daß diese Form des Gleitklötzchens 10 nur eine der möglichen geometrischen Formen darstellt, die das Gleitklötzchen annehmen kann. Wesentlich ist bezüglich der Wirkungsweise lediglich, daß das Gleitklötzchen so ausgebildet ist, daß es einerseits selbst Gleitflächen aufweist, die unter völliger Aufnahme der Federanpreßkraft des Abgrifftragarms auf den zu kontaktierenden Bahnen gleiten und selbst über eine Lagermöglichkeit für den Schleifer 11 verfügt, der dann als kleines, metallisches federndes Teilelement elektrisch lediglich für die Verbindung von Widerstandsbahnen mit Kollektorbahnen sorgt. Es ist aber auch möglich, die vom Schleifer abgegriffene Spannung in geeigneter Weise auch über den Tragarm in das Potentiometersystem einzuleiten, wenn dieses in einfacherer Ausgestaltung lediglich über eine Widerstandsbahn verfügt und der Abgriff für die Weiterführung der Spannungen benutzt wird.

Tragarm und Schleifer sind vorzugsweise in ihren Abmessungen und Federeigenschaften hochgenau herstellbare Stanzteile; der Werkstoff des Lagerklotzes als Spritzgußteil ist ein geeigneter Kunststoff.


Anspruch[de]
  1. 1. Abgriffvorrichtung für Dreh- und Linearpotentiometer zur Übertragung von Spannungen oder Strömen von sich relativ zu ihr bewegenden Widerstands- und/oder Kollektorbahnen, mit einem Gleitklötzchen, welches den oder die Widerstands- und/oder Kollektorbahnen elektrisch kontaktierenden Schleifer(finger) lagert und selbst im Bereich von Widerstands- und/oder Kollektorbahnen, aufgrund einer von anderer Stelle herrührenden Federkraft die Vorspannung des (der) Schleifer(finger) dabei überwindend, aufliegend gleitet, dadurch gekennzeichnet, daß
    1. a) das Gleitklötzchen (10) von einem auf es auch die Federkraft ausübenden Tragarm (20) ausschließlich gehalten, gelagert und in seiner Verschiebebewegung geführt ist, wobei der Tragarm (20) seinerseits durch die externe Betätigungseinwirkung auf das Potentiometer seine Bewegung erfährt,
    2. b) untere Gleitflächen (10a, 10b) des Gleitklötzchens (10) unmittelbar auf den gleichen Flächen (Widerstandsbahn und/oder Kollektorbahn), auf denen auch der (die) Schleifer(finger) aufliegen, gleiten, und daß
    3. c) das Gleitklötzchen (10) in seiner Lagerung am federnd vorgespannten Tragarm (20) gelenkig aufgenommen ist.
  2. 2. Abgriffvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifer (11) aus einem einstückigen, elektrisch leitenden Federmaterial besteht und mit beidseitigen Teilbereichen in vordere, auf Widerstandsbahn und/oder Kollektorbahn aufliegende Schleiferfinger (12) mündet und einen hinteren Verbindungssteg (16) aufweist, der in eine Lagerausnehmung (17) am Gleitklötzchen (10) seitlich eingeschoben ist.
  3. 3. Abgriffvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der das Gleitklötzchen (10) lagernde Endbereich (25) des Tragarms im vorgegebenen Radius einen nach oben abgebogenen Halbkreis bildet, in dessen mittlerem Bereich und im Abstand zueinander Aufnahmeöffnungen (24) für in diese eingreifende Lagerzapfen (13a, 13b) des Gleitklötzchens (10) angeordnet sind.
  4. 4. Abgriffvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerzapfenb (13a, 13b) am Gleitklötzchen (10) nach unten kegelstumpförmig erweitert sind derart, daß die Aufnahmeöffnungen (24) am Endbereich des Tragarms bündig spielfrei an den Lagerzapfen (13a, 13b) des Gleitklötzchens (10) anliegen.
  5. 5. Abgriffvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem Tragarm (20) auf das Gleitklötzchen (10) ausgeübte Anpreßdruck die vom Gleitklötzchen ausgehenden Lagerzapfen (13a, 13b) in den Aufnahmeöffnungen (24) hält.






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