DE1615765C3 - Drehwiderstand - Google Patents

Description

Bei einem bekannten, dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Drehwiderstand nach der US-PS 32 42 450 bildet die Kupplungsfeder mit dem Schleifkontaktträger ein einstückiges Element, dessen Mitnahme durch den Drehkörper allein auf Grund von Reibung zwischen der Kupplungsfeder und dem Innenboden des Drehkörpers erfolgt, wobei die Reibung von der Kraft einer zentral angeordneten Druckfeder abhängt. Bei einem derartigen Drehwiderstand besteht die Gefahr, daß der Kupplungseingriff sich im Laufe der Zeit infolge Ermüdung der Feder und Veränderung der Reibungsverhältnisse, z. B. durch atmosphärische Einflüsse, verschlechtert; ferner tritt bei Erreichen des Endes des Schleifkontaktweges — abgesehen von einer gewissen Erhöhung des mechanischen Widerstandes gegen ein Weiterdrehen des Drehkörpers — kein Signal auf, welches dem Benutzer das Erreichen des Endes des Schleifkontaktweges anzeigt.

Es sind ferner Drehwiderstände bekannt (US-PS 01 737 und 32 42 453), bei denen ebenfalls die Kupplungsfeder und der Schleifkontaktträger ein einstückiges Element bilden, wobei die Kupplungsfeder auf ihrer dem Drehkörper zugewandten Seite mit Auswölbungen versehen ist, die an Erhöhungen bzw. Vertiefungen angreifen, die in dem Drehkörper ausgebildet sind. Beim Drehen des Drehkörpers mittels außerhalb des Gehäuses angeordneter Antriebsmittel werden die Kupplungsfeder und der Schleifkontaktträger zunächst mitgenommen, bis am Ende des Schleifkontaktweges eine an der Kupplungsfeder angebrachte Anschlagschulter an einem im Gehäuse fest angeordneten Anschlag angreift. Bei weiterem Drehen des Drehkörpers gleiten dann die Erhöhungen bzw. Vertiefungen des Drehkörpers über die Auswölbungen der Kupplungsfeder hinweg, wodurch ein akustisches Signal entsteht, welches dem Benutzer das Erreichen des Endes des Schleifkontaktweges anzeigt. Dieses Rutschen der Kupplung ergibt eine auf- und abgehende Bewegung der Kupplungsfeder sowie des mit ihr verbundenen Schleifkontaktträgers, was eine gleichzeitige wiederholte radiale Hin- und Herbewegung des Schleifkontaktes zur Folge hat.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Drehwiderstand der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art so auszubilden, daß die Vorteile eines formschlüssigen Angreifens der Kupplungsfeder erhalten werden, ohne dabei den Nachteil einer radialen Hin- und Herbewegung des Schleifkontaktes am Ende des Schleifkontaktweges bei weiterer Betätigung der Antriebsmittel in Kauf nehmen zu müssen.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Drehwiderstand wird beim Hinweggleiten der Kupplungsfeder über Erhöhungen oder Vertiefungen eines der beiden Körper ein akustisches Ratschsignal erzeugt, welches dem Benutzer das Erreichen des Endes des Schleifkontaktweges anzeigt. Dabei kann sich die Auf- und Abbewegung der Kupplungsfeder nicht auf den Schleifkontakt übertragen, da der napfförmige Drehkörper für einen von den axialen Bewegungen der Kupplungsfeder unbeeinflußten festen Abstand zwischen dem Schleifkontaktträger und dem Widerstandselement sorgt. Im eingekuppelten Zustand ist ein wohldefinierter Kupplungseingriff gegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Darin zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf einen Drehwiderstand, in dem ein Schneckenantriebsmechanismus benutzt wird, dessen Kopfstück durch eine Seitenwand des Gehäuses verläuft,

F i g. 2 einen Querschnitt entlang der Linie 2-2 von Fig.l,

F i g. 3 einen Querschnitt entlang der Linie 3-3 von Fig.2,
F i g. 4 einen Grundriß eines Antriebskörpers in der Form einer Antriebsscheibe,

F i g. 5 eine Draufsicht auf den Drehkörper, wobei die in dessen Oberfläche ausgebildeten Vertiefungen veranschaulicht werden,

F i g. 6 eine Draufsicht auf die gebogene Kupplungsfeder, wobei deren vorstehende Auswölbungen gezeigt werden,

F i g. 8 einen Querschnitt entlang der Linie 8-8 von F i g. 6.
In den F i g. 1 bis 3 wird ein Drehwiderstand der Art gezeigt, der im allgemeinen als Trimmerpotentiometer bezeichnet wird. In der gezeigten Ausführungsform hat der Drehwiderstand ein rechteckig geformtes Gehäuse 10. Das Gehäuse besteht aus einer Frontplatte 11 und Seitenwänden 12, die einen Hohlraum 13 bilden. Das Gehäuse kann z. B. aus Plastik oder aus Metall bestehen.

Die offene Seite des Gehäuses füllt eine nichtleitende Grundplatte 14 aus, auf der ein kreisbogenförmiges

Widerstandselement 15 und ein elektrisch leitendes Kollektorelement 16 befestigt sind.

Das Widerstandselement 15 hat die Form eines dünnen kreisbogenförmigen Streifens oder einer auf einer Unterlage aufgebrachten Schicht und kann von der Art sein, die im allgemeinen als »Cermet«-Widerstände bezeichnet werden. Das Kollektorelement 16 kann aus einer dünnen Blechscheibe bestehen, die entweder für sich gefertigt wird oder auf andere Weise auf die Grundplatte 14 aufgebracht wird. Drei Klemmen 17 sind dafür vorgesehen, das Widerstandselement 15 und das Kollektorelement 16 mit einem äußeren Stromkreis zu verbinden, in dem der variable Widerstand benutzt werden soll.

Ein innerhalb des Gehäuses 10 angeordneter napfförmiger Drehkörper 18 ist mit einer axial angeordneten Lageraussparung 19 versehen, die einen Lagerzapfen 21 aufnehmen kann, der sich von der Frontplatte 11 des Gehäuses aus in den Hohlraum erstreckt. Der Lagerzapfen 21 und die Lageraussparung 19 legen den Drehkörper 18 innerhalb des Hohlraums 13 fest und ermöglichen seine Drehbewegung um die Achse des Lagerzapfens 21. Zwischen dem Ende des Lagerzapfens 21 und der Grundfläche der Lageraussparung 19 befindet sich ein schmaler Zwischenraum 19a, der zwisehen dem Drehkörper 18 und dem Lagerzapfen 21 ein gewisses Spiel in axialer Richtung gestattet und dafür sorgt, daß eine genügend lockere Verbindung zwischen diesen Gliedern besteht. Der Drehkörper 18 wird vorzugsweise aus einem nichtleitenden Material gefertigt, z. B. aus Epoxyharz, und enthält einen Abstandskörper in Form eines an der Unterseite befindlichen Abstandsflansches 22, der sich von dem Drehkörper aus nach unten erstreckt. Der Flansch 22 und der Drehkörper 18 bilden einen Hohlraum 23, der einen elektrisch leitenden Schleifkontaktträger 24 aufnehmen kann, der mit dem Drehkörper 18 fest verbunden und mit diesem drehbar ist. *

Der Schleifkontaktträger 24 ist mit einem oder mehreren elastischen Schleifarmen 26 und 27 versehen, die während der Bewegung des Drehkörpers 18 auf dem Widerstandselement 15 entlangfahren bzw. mit dem Kollektorelement 16 in Kontakt sind. Der Abstandsflansch 22 sorgt dafür, daß der Schleifkontaktträger 24 über dem Widerstandselement 15 und dem Kollektorelement 16 in einer bestimmten axialen Entfernung gehalten wird, so daß die elastische Kraft der Schleifarme 26, 27 bei allen Einstellungen des Drehwiderstandes im wesentlichen gleich bleibt. Wie man aus F i g. 2 sehen kann, wird jede auf den Drehkörper 18 ausgeübte axia-Ie Kraft auf den Abstandsflansch 22 übertragen, der seinerseits dadurch in seiner Lage gehalten wird, daß er auf die Oberfläche der Grundplatte 14 stößt.

Um eine Bewegung des Schleifarms 26 um einen vollen Drehweg von 360° zu verhindern, sind in dem Gehäuse Anschläge angebracht, die die Drehbewegung des Drehkörpers 18 begrenzen, wenn der Schleifarm 26 eine vorbestimmte Position erreicht hat. Eine Anschlagschulter 28, die aus einer Seitenwand des Gehäuses herausragt, wirkt dabei mit einem Anschlag 29 zusammen, der sich in radialer Richtung von dem Umfang des Drehkörpers 18 aus erstreckt. Der Anschlag 29 stößt gegen die Anschlagschulter 28 und verhindert dadurch eine Weiterdrehung des Drehkörpers 18 im Gegenuhrzeigersinn. In ähnlicher Weise stößt der Anschlag 29, wenn der Drehkörper im Uhrzeigersinn gedreht wird, gegen die gegenüberliegende Seite der Anschlagschultcr 28 und verhindert ein Weiterdrehen des Drehkörpers 18 und des mit diesem verbundenen Schleifkontaktträgers 24 über eine vorbestimmte Position hinaus.

Wie man in F i g. 2 sehen kann, ist ein Antriebskörper 31 vorgesehen, der innerhalb des Gehäuses 10 drehbar gelagert ist. Der Antriebskörper 10 besteht aus einer Scheibe, die an ihrem Umfang mit Zähnen 32 versehen ist und eine zentral angeordnete Lagerbohrung

33 aufweist, weiche die Scheibe auf dem Lagerzapfen 21 drehbeweglich innerhalb des Gehäuses 10 hält. Die Scheibe ist mit mehreren Vertiefungen oder Bohrungen

34 versehen, die von der Lagerbohrung 33 in radialer Richtung entfernt sind und die gleichmäßig auf der Scheibe angeordnet sind.

Wie man in den F i g. 2 und 5 sehen kann, hat der Drehkörper 18 eine Oberfläche 36, die sich im wesentlichen senkrecht zu dem Lagerzapfen 21 erstreckt. Diese Oberfläche ist der Frontplatte 11 und dem Antriebskörper 31 zugekehrt, der zwischen dem Drehkörper 18 und der Frontplatte 11 gehalten wird. Mehrere axial verlaufende Vertiefungen 37 sind auf der Oberfläche 36 des Drehkörpers 18 äquidistant ausgebildet.

Zwischen dem Drehkörper 18 und dem Antriebskörper 31 befindet sich eine Kupplungsfeder 40. Diese Kupplungsfeder ist nach Art einer Sattelfeder gebogen und weist mehrere Auswölbungen 41 und 42 auf, die in die Vertiefungen 37 bzw. Ausnehmungen 34 der ihr zugewandten Oberflächen des Drehkörpers 18 und des Antriebskörpers 31 eingreifen. Die gebogene Kupplungsfeder 40 ist mit einer zentralen Ausnehmung 43 versehen, die sie auf dem Lagerzapfen 21 festlegt. Die Kupplungsfeder 40 kann z. B. aus Beryllium-Nickel-Legierung, einem elastischen Gummimaterial oder aus einem anderen elastischen Material gefertigt werden. Die Kupplungsfeder 40 muß eine Federkraft aufweisen, die größer ist als die von der Kontaktanordnung 26,27 auf den Drehkörper 18 ausgeübte Federkraft, so daß der Drehkörper 18 ständig gegen die Grundplatte 14 gedrückt wird.

Um den Antriebskörper 31 von außen her zu drehen, ist eine Schneckenspindel 46 vorgesehen, die in bekannter Weise in einer Seitenwand des Gehäuses 10 gelagert ist. Innerhalb des Gehäuses greift die Schnekkenspindel an den Zähnen 32 auf dem Umfang des Antriebskörpers 31 an. Die Schneckenspindel 46 ist mit einem geschlitzten Kopfstück 47 versehen, das aus dem Gehäuse 10 herausragt und z. B. mit einem Schraubenzieher gedreht werden kann. Eine Drehung der Schnekkenspindel 46 überträgt sich auf die Zähne 32 des Antriebskörpers 31 und bewirkt dessen Drehung um den Lagerzapfen 21. Die Auswölbungen 41 der gebogenen Kupplungsfeder 40 greifen in die Ausnehmungen 34 des Antriebskörpers 31 ein, so daß sich die Kupplungsfeder 40 mit dem Antriebskörper 31 dreht. Während der Drehung der Kupplungsfeder 40 greifen die Auswölbungen 42 in die Vertiefungen 37 des Drehkörpers 18 ein und bewegen ihn zusammen mit dem Antriebskörper 31. Wenn der Schleifarm 26 das Ende seines Laufes auf dem Widerstandselement 15 erreicht hat, greift der Anschlag 29 an der Anschlagschulter 28 an, so daß ein weiteres Drehen des Drehkörpers 18 verhindert wird. Wenn die Schneckenspindel 46 weitergedreht wird, lösen sich wegen der Elastizität der Kupplungsfeder 40 entweder die Auswölbungen 42 oder die Auswölbungen 41 aus den jeweiligen Vertiefungen 37 oder Ausnehmungen 34 entweder im Drehkörper 18 oder im Antriebskörper 31 und entkuppeln sie, bis der Antrieb in dieser Richtung unterbrochen wird oder um-

gekehrt wird. Auf eine Umkehrung der Drehbewegung der Schneckenspindel 46 hin kehrt der Drehkörper 18 seine Drehrichtung in dem Moment um, wenn die Auswölbungen 42 und 41 wieder in die Vertiefungen 37 bzw. Ausnehmungen 34 im Antriebskörper 31 bzw. Drehkörper 18 eingreifen.
Während in der dargestellten Ausführungsform eine Kupplungsfeder 40 vorgesehen ist, die weder an dem Drehkörper 18 noch an dem Antriebskörper 31 befestigt ist, könnte sie auch entweder mit dem Antricbskörper 31 oder dem Drehkörper 18 fest verbunden sein. Man könnte auch die Kupplungsfeder 40 und den Antriebskörper 31 einstückig ausgestalten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Drehwiderstand mit einem starren, napfförmigen Drehkörper, der drehbar im Gehäuse der Vorrichtung angeordnet ist und in Antriebsverbindung mit außerhalb des Gehäuses angeordneten Antriebsmitteln steht und dessen Seitenwand nach Art eines Abstandsflansches einen festen Abstand zwischen dem am Innenboden des Drehkörpers'angeordneten Schleifkontaktträger und dem im Gehäuse fest angeordneten kreisbogenförmigen Widerstandselement aufrechterhält, wobei eine Kupplungsfeder nach Art einer Rutschkupplung mit dem Drehkörper derart zusammenwirkt, daß der Schleifkontaktträger von den Antriebsmitteln entkuppelt wird, sobald am Ende des Schleifkontaktweges eine mit dem Schleifkontaktträger verbundene Anschlagschulter an einem im Gehäuse fest angeordneten Anschlag angreift, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsfeder (40) zwischen dem Außenboden des Drehkörpers (18), an dem der Schleifkontaktträger (24) befestigt ist, und einem zum Drehkörper koaxialen Antriebskörper (31) angeordnet ist, daß die Kupplungsfeder (40) aus einer gebogenen scheibenförmigen Feder besteht, die Auswölbungen (41, 42) enthält, die in auf der Oberfläche des Drehkörpers (18) und/oder des Antriebskörpers (31) ausgebildete Vertiefungen (37) oder Erhöhungen bzw. Ausnehmungen (34) eingreifen, und daß die Kupplungsfeder (40) eine Federkraft aufweist, die größer ist als die von der Kontaktanordnung (26,27) auf den Drehkörper (18) ausgeübte Federkraft.

2. Drehwiderstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsfeder (40) an dem Antriebskörper (31) befestigt ist.