DE1908661A1

DE1908661A1 - Verfahren zur Herstellung eines Potentiometers sowie nach diesem Verfahren hergestelltes Potentiometers

Info

Publication number: DE1908661A1
Application number: DE19691908661
Authority: DE
Inventors: Eugenio Falco
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-02-27
Filing date: 1969-02-21
Publication date: 1969-09-18
Also published as: US3581265A

Description

Ba 1212

Eugenio Paleo, Paris/Frankreich

Verfahren zur Herstellung eines Potentiometers sowie nach diesem Verfahren hergestelltes Potentiometers

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Potentiometers sowie auf nach diesem Verfahren gefertigte Potentiometer.

Mit Rücksicht auf die allgemein angestrebte Miniaturisierung elektrischer Geräte müssen auch die Potentiometer, die in gedruckten Schaltungen vielfach vorzusehen sind, kleine Abmessungen erhalten.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, das die Herstellung von einfach und kompakt aufgebauten Potentiometern aus einer Minimalzahl von Teilen gestattet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß aus leitendem Material in einem Spritz-, Preß- oder Gießvorgang eine einteilige Haube geformt wird, die ein Paar seitlicher Ansätze aufweist, die zur Verbindung mit den Enden einer Widerstandsbahn bestimmt sind, die auf eine aus Isolierstoff bestehende Grundplatte aufgedruckt wird und daß die genannten seitlichen Ansätze bei der Verbindung der Haube mit der Grundplatte von der Haube getrennt werden.

909838/1010

Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet eine "beträchtliche Verringerung der Zeit für die Montage des Potentiometers und demgemäß eine beachtliche Senkung der Herstellungskosten.

Bei der Montage werden der Rotor und der Schleifer zwischen der Haube und der Grundplatte zusammengespannt.

Der elastisch zusammengedrückte Rotor schleift längs eines sehr großen Durchmessers an der Haube; hierdurch ergibt sich ein beträchtliches Reibungs-Drehmoment, was eine ungewollte Verstellung des Potentiometers nach der vorgenommenen Einstellung verhindert. Der Rotor weist kein axiales Spiel auf; ebenso ist auch der vom Schleifer auf die Widerstandsbahn ausgeübte Druck unveränderlich. Die erfindungsgemäße Anordnung gewährleistet schließlich einen guten Schutz des Schleifers und der Widerstandsbahn.

Zur Befestigung des Potentiometers an einer gedruckten Schaltung (bzw. zur elektrischen Verbindung des Potentiometers mit dieser gedruckten Schaltung) werden die erwähnten Ansätze durch nicht verformbare Stifte verlängert, die bei der Herstellung der Haube mit ausgeformt werden. Sie erhalten zweckmäßig einen kreisförmigen Querschnitt und passen demgemäß gut in ein Loch, das in der gedruckten Schaltungsplatte zu diesem Zweck vorgesehen wird. Man erhält auf diese Weise eine bessere Lötverbindung als bei Anschlußstiften, die aus Streifen mit rechteckigem Querschnitt hergestellt werden.

Diese und zahlreiche weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung einiger in der Zeich^ nung veranschaulichter Ausführungsbeispiele hervor. Es ..,-....... zeigen

909838/1010

Fig,1 eine Aufsicht auf die Haube vor der Montage und vor der Trennung der seitlichen Ansätze;

Fig.2 eine Seitenansicht der Haube gemäß Fig.1;

Fig.3 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Potentiometers im auseinandergezogenen Zustand;

Fig.3a eine perspektivische Ansicht des Rotors;

Fig.4 eine Aufsicht auf eine Variante des Schleifers;

Fig.5 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Potentiometers;

Fig.6 eine Aufsicht auf eine Gruppe von Potentiometern, die von einer gemeinsamen Haube umschlossen sind;

Fig.7 eine Aufsicht auf eine weitere Gruppe von in

einer gemeinsamen Haube angeordneten Potentiometern;

Fig.8 einen Schnitt durch ein Potentiometer ohne Rotor;

Fig.9 eine perspektivische Darstellung des Potentiometers gemäß Fig.8 im auseinandergezogenen Zustand.

In Fig.3 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Potentiometers veranschaulicht, das eine Haube 1, einen Rotor 2, einen Schleifer 3 und eine Grundplatte 4 enthält, auf der im Seideschirm-Druckverfahren eine Wi derstandsbahn 5 und ein Kollektor 6 aufgedruckt sind.

909838/1010

Die in den Fig.1 und 2 vor ihrer Montage veranschaulichte Haube 1 wird durch einen aus leitendem Material bestehenden Teil gebildet, der in einem Spritz-, Preß- oder Gießverfahren hergestellt ist und auf einer Seite zwei seitliche Ansätze 7,7a aufweist, die Zapfen 8,8a enthalten. Diese Zapfen sind zum Eingriff in Löcher 9,9a bestimmt, die an den Enden der Widerstandsbahn 5 vorgesehen sind. Weiterhin enthält die Haube 1 einen zentralen Ansatz 10 mit einem Zapfen 11, der zum Eingriff in ein Loch 12 bestimmt ist, das an einer Verlängerung 6a des Kollektors vorgesehen ist.

Die seitlichen Ansätze 7,7a sind gemeinsam mit der Haube 1 ausgeformt und stehen mit dem Hauptteil der Haube über zwei Arme 13,15a in Verbindung.

Die Haube 1 besitzt zwei Halterungsansätze 14,Ha, die zusammen mit den seitlichen Ansätzen 7,7a und dem zentralen Ansatz 10 Abstandselemente für die Befestigung der Grundplatte 4 an der Haube 1 dienen. Diese Befestigung erfolgt mittels Zungen 15,15a, die um die Grundplatte 4 herumgebogen werden.

Auf der anderen Seite besitzt die Haube 1 einen Stift 17; ebenso weisen auch die Ansätze 7,7a je einen Stift 16, 16a auf. Diese Stifte 16,16a,17 sind gleich ausgebildet und besitzen einen kreisförmigen Querschnitt. Sie stehen etwa senkrecht gegenüber der Hauptebene der Haube 1 vor. Diese Stifte werden in Löchern einer gedruckten Schaltungsplatte befestigt, insbesondere verschweißt.

Weiterhin ist die Haube 1 mit einer Bohrung 17 versehen, in der drehbar ein Zentrieransatz 19 des Rotors 2 gelagert ist. In eine kreisringförmige Nut 20 der Haube 1

909838/1010

greift ein Ansatz 21 des Rotors 2 ein.

Die Nut 20 wird durch eine Zwischenwand 22 unterbrochen, an der der Anschlag 21 des Rotors zur Anlage kommt. Der Drehwinkel ist mit ungefähr 300° verhältnismäßig groß verglichen mit bekannten Potentiometern ähnlicher Abmessungen.

Der aus Isolierstoff hergestellte Rotor 2 besitzt im wesentlichen die Form einer Scheibe 2a. Auf der dem erwähnten Zentrieransatz 19 abgewandten Seite ist koaxial zu diesem Ansatz eine Achse 23 vorgesehen, die in ein Loch 24a der Grundplatte 4 eingreift. Diese Achse 23 weist an ihrem Ende eine Nut 24 auf, in die ein Schraubenzieher zur Verdrehung des Rotors eingeführt werden kann.

Die Achse 23 kann statt dessen auch eine Rändelung oder einen knopfartigen Ansatz aufweisen, wodurch der Rotor von Hand ebenfalls verstellt werden kann.

Auf der den Ansätzen 19 und 21 abgewandten Seite ist der Rotor mit zwei konischen Zapfen 25,25a versehen, die symmetrisch zur Achse 23 angeordnet sind.

Die Zapfen 25,25a greifen in ein Loch 26 bzw. einen Schlitz 27 des Schleifers 3 ein. Diese befinden sich in gleichem Abstand zwischen den Kontaktstellen 28,29, an denen der Schleifer 3 mit der Widerstandsbahn 5 bzw. mit dem Kollektor 6 in Berührung steht.

Der Schleifer 3wird durch einen elastischen Metallring gebildet, der so gekrümmt ist, daß die erwähnten Kontaktstellen 28,29 gebildet werden, an denen der Schleifer in Berührung mit der Widerstandabahn 5 bzw. mit dem Kollektor 6 steht.

909836/1010

Bei der in Fig.4 veranschaulichten Variante weist der Schleifer 30 zwei Ansätze 31,31a auf, die in Berührung mit der Widerstandsbahn 5 stehen. Die Kontaktstelle 32 mit dem Kollektor ist identisch wie beim Schleifer 3. Diese Ausführung des Schleifers ermöglicht die Erzielung eines niedrigen Kontaktwiderstandes und eines geringen Drehgeräusches.

Auf der Grundplatte 4, die aus Isolierstoff, beispielsweise bakelisierten Karton oder aus Keramik hergestellt ist, sind (insbesondere nach dem Seiden-Siebdruckverfahren) die Widerstandsbahn 5 und der Kollektor 6 aufgedruckt.

Bei der Montage der Einzelteile des Potentiometers wird die Grundplatte 4 an der Haube durch Umbiegen der Zungen 15,15a sowie mittels der Zapfen 8,8a_s11 befestigt und positioniert. Der Rotor 2 und der Schleifer 3 befinden sich dabei zwischen der Haube 1 und der Grundplatte gegen die sie gedruckt werden.

Die Stärke des Teiles des Rotors 2 der sandwichartig zwischen der Grundplatte 4 und der Haube 1 angeordnet ist, ist etwas größer als der verfügbare Zwischenraum; der Querschnitt der Scheibe 2a des Rotors ist so bemessen, daß sich diese Scheibe elastisch verformt, wenn der Rotor zwischen der Grundplatte 4 und der Haube 1 unter Druck eingespannt wird.

Der auf diese Weise elastisch komprimierte Rotor 2 reibt mittels der Umfangsfläche 50 an der Fläche 49 der Haube. Da diese Fläche einen verhältnismäßig großen Durchmesser besitzt, ergibt sich ein beträchtliches Reibungs-Drehmoment, was jede ungewollte Veränderung einer vorgenommenen Einstellage verhindert.

909838/1010

Während der Verbindung der Grundplatte 4 mit der Haube 1 werden gleichzeitig die seitlichen Ansätze 7,7a vom Hauptteil der Haube 1 getrennt, indem die Arme 13,13a längs der beiden Schnittlinien X-X₁ bzw. y-y., abgeschnitten werden.

Bei dem in Fig.5 dargestellten Ausführungsbeispiel liegt die Drehachse des Rotors parallel zu der die gedruckte Schaltung tragenden .(nicht dargestellten) Platte.

Wie zuvor enthält auch dieses Potentiometer eine Haube 33 und zwei seitliche Ansätze 34,34a, die - wie oben beschrieben - an der Grundplatte 35 befestigt sind. Der Umfangsrand des Rotors 36 steht über die Haube 33 vor und ist mit einer Rändelung 37 versehen, die dem Benutzer eine Einstellung des Potentiometers gestattet, ohne daß hierbei die in der Nähe angeordneten Bauteile stören.

Die mit den Ansätzen 34,34a verbundenen Stifte 38,38a und der mit dem Kollektor verbundene Stift 39 sind derart angeordnet, daß ihre Achsen senkrecht zur Drehachse des Rotors verlaufen.

In den Fig.6 und 7 sind zwei Ausführungsbeispiele dargestellt, bei denen mehrere Potentiometer unter einer gemeinsamen Haube sitzen₀

Beim Ausführungsbeispiel der Fig.6 ist eine Gruppe von drei Potentiometern 40a,40b,40c an einer Haube 41 befestigt, die in einem Spritz-, Preß- oder Gießverfahren so hergestellt ist, daß die Ansätze 42a,42b,42c jedes Potentiometers, beispielsweise des Potentiometers 40a mit ausgeformt sind. Die Ansätze 42 der drei Potentiometer sind untereinander und mit der Haube 41 durch eine Verbindungsleiste 43 verbunden. Diese Leiste wird bei der Ver-

9098 38/1010

einigung der Haube 41 mit den Grundplatten der Potentiometer durch Abschneiden längs der drei Linien a-a₁, b-b₁ und C-C₁ von der Haube 41 und den Ansätzen 42 getrennt.

Bei dem in Fig.7 dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier Potentiometer 44a,44b,44c und 44d unter einer gemeinsamen Haube 45 gruppiert.

Die Potentiometer sind hier paarweise angeordnet, nämlich 44a,44b und 44c,44d. Die Ansätze der einzelnen Potentiometer, wie 46a,46b,46c sind mit der Haube 45 über zwei Leisten 47,48 verbunden, die wie zuvor erläutert ■ bei der Montage abgeschnitten werden.

Bei bestimmten Anwendungen einstellbarer Potentiometer wird die Steuerachse des Rotors nicht benötigt, und es ist auch nicht erforderlich, die Einstellmittel des Potentiometers zu isolieren.

Man kann dann im Schleifer einen Schlitz vorsehen, in den das Ende eines Schraubenziehers eingeführt werden kann, wodurch sich der Schleifer und damit das Potentiometer einstellen läßt.

In diesem lalle kann man bei dem oben beschriebenen Potentiometer den aus Isolierstoff hergestellten Rotor in Fortfall kommen lassen und einen Schleifer verwenden, der elastisch zwischen der Haube und der aus Isolierstoff hergestellten Grundplatte eingespannt ist, wobei auf der Grundplatte die Widerstandsbahn und der Kollektor aufgedruckt sind.

Eine derartige Potentiometerausführung läßt sich besonders wirtschaftlich herstellen und enthält nur ein Minimum an Einzelteilen. Weiterhin kann ein solches Po-

909838/1010

tentiometer leicht automatisch montiert werden, da seine drei Einzelteile einen sehr einfachen und robusten Aufbau besitzen sowie verhältnismäßig große Abmessungen (bezogen auf die Gesamtabmessungen des Potentiometers) aufweisen.

In den Pig.8 und 9 ist ein Ausführungsbeispiel eines Potentiometers dargestellt, das eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Haube 51 enthält, die Halterungsansätze 52 trägt, deren Enden 52a um eine Grundplatte 53 herumgebogen sind. Diese Grundplatte ist identisch mit der Grundplatte 4; sie besteht aus Isolierstoff und trägt eine Widerstandsbahn 54 sowie einen Kollektor

Zwischen der Haube 51 und der Grundplatte 53 ist ein bei der Montage elastisch zusammengedrückter Schleifer 56 vorgesehen, der durch eine im wesentlichen ringförmige Metallscheibe 57 gebildet wird, die in geeigneter Weise geformt ist. Sie weist auf der einen Seite einen Ansatz 58 auf, der mit der Widerstandsbahn 54 in Berührung steht. Auf der anderen Seite ist ein Ansatz 59 vorgesehen, der in Berührung mit dem Kollektor 55 steht. Die ringförmige Metallscheibe 57 steht über radiale Arme 6ia,6ib mit einem zentralen, kegelstumpfförmigen Kihrungs- und Mitnahmeteil 60 in Verbindung.

Der zentrale Teil 60 greift in eine entsprechend geformte, das heißt gleichfalls kegeistumpfförmige Ausnehmung 62 der Haube 51 ein und zentriert damit den Schleifer 56 gegenüber der Haube 51 und der Grundplatte 53.

Der zentrale kegelstumpfförmige Teil 60 liegt elastisch in der Ausnehmung 62, wobei die beiden Konusflächen aufeinander reiben und damit ein dem Konuswinkel entsprechendes Reibungsdrehmoment erzeugen; dieses Drehmo-

ment verhindert einwandfrei eine Verstellung des Schleifers durch Stöße oder Vibrationen.

Der Teil 60 besitzt einen Schlitz 63, in den ein Schraubenzieher 64 eingeführt werden kann, und zwar entweder durch eine in der Haube 51 vorgesehene Öffnung 65 oder durch eine in der Grundplatte 53 vorhandene Öffnung 66; beide Öffnungen 65 und 66 liegen konzentrisch zur Ausnehmung 62.

An der Basis des zentralen Teiles 60 ist ein radialer Ansatz 67 vorgesehen, dessen Kanten 68a,68b zur Anlage an den Rändern 69a,69b eines Ansatzes 70 kommen können, der an der Innenseite der Haube 51 vorgesehen und einstückig mit dieser ausgebildet ist. Durch Anlage am Ansatz 70 begrenzt der Ansatz 67 die Drehbewegung des Schleifers 56.

909838/1010

Claims

Patentansprüche

1.) Verfahren zur Herstellung eines Potentiometers,

dadurch gekennzeichnet, daß aus leitendem Material in einem Spritz-, Preß- oder Gießvorgang eine einteilige Haube geformt wird, die wenigstens ein Paar seitlicher Ansätze aufweist, die zur Verbindung mit den Enden einer Widerstandsbahn bestimmt sind, die auf eine aus Isolierstoff bestehende Grundplatte aufgedruckt wird und daß die genannten seitlichen Ansätze bei der Verbindung der Haube mit der Grundplatte von der Haube getrennt werden.

2.) Potentiometer, hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Haube (1) und der Grundplatte (4) wenigstens ein aus Isolierstoff bestehender Rotor (2) und wenigstens ein aus leitendem Material hergestellter, drehfest mit dem Rotor verbundener Schleifer (3) eingespannt sind und daß der Schleifer (3) einerseits mit der Widerstandsbahn (5) und andererseits mit dem Kollektor (6) in Verbindung steht, wobei die Widerstandsbahn und der Kollektor auf die Grundplatte (4) aufgedruckt sind. *

3.) Potentiometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifer (3) durch eine im wesentlichen ringförmige Metallscheibe gebildet wird, die geeignet geformt ist und ein loch (26) sowie diametral gegenüberliegend einen Schlitz (27) aufweist, in die zwei am Rotor (2) vorgesehene Zapfen (25,25a) eingreifen, wobei das Loch (26) und der Schlitz (27) in gleichen Abständen zwischen den Kontaktstellen (28,29) zwischen

909838/1010

Schleifer (3) und Widerstandsbahn (5) bzw. Kollektor (6) angeordnet sind.

4.) Potentiometer nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifer (3) zwei mit der Widerstandsbahn (5) in Berührung stehende Ansätze (31,31a) sowie einen mit dem Kollektor (6) in Berüh-. rung stehenden Vorsprung (32) aufweist.

5.) Potentiometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Anschluß des Kollektors (6) bildender zentraler Ansatz (10) der Haube (1) und zwei die Anschlüsse der Widerstandsbahn (5) bildende seitliche Ansätze (7,7a) durch drei Befestigungsstifte (17,16, 16a) verlängert sind, die mit der Haube (1) gemeinsam ausgeformt sind und sich im wesentlichen senkrecht zur Hauptebene der Haube erstrecken.

6.) Potentiometer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Befestigungsstifte (16,16a,17) parallel zur Hauptebene der Haube liegen.

7.) Potentiometer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsstifte (16,16a,17) einen kreisförmigen Querschnitt besitzen.

8.) Potentiometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (2) durch eine Achse (23) verlängert ist, die sich durch die Grundplatte (4) hindurch erstreckt und eine Nut (24) zum Eingriff eines Schraubenziehers oder einen Handbetätigungsknopf aufweist.

9.) Potentiometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (36) an seinem äußeren Rand eine Rändelung (37) aufweist.

909838/ 1010

10.) Potentiometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Haube (41) mehrere Potentiometer (40a,40t>, 4Oe) befestigt sind, die je einen Rotor, einen Schleifer und eine Grundplatte enthalten und daß die Haube in einem Formungsvorgang gemeinsam mit den Ausgangsansätzen (42a,42b,42c) jedes Potentiometers ausgebildet ist, die bei der Verbindung der Grundplatten mit der Haube von der Haube getrennt werden.

11.) Potentiometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (2) eine sich elastisch verformende Scheibe (2a) aufweist.

12.) Potentiometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifer (56) durch einen etwa ringförmigen, geeignet geformten Metallteil gebildet wird, der zwei mit der Widerstandsbahn (5²O und dem Kollektor (55) in Berührung stehende Ansätze (58, 59) trägt und der durch zwei radiale Arme (6la, 6lb) mit einem zentralen, kegelst umpfförmigen Führungs- und Mitnahmeorgan (60) verbunden ist, das in eine in der Haube (51) vorgesehene entsprechende Konusausnehmung eingreift, wobei das zentrale Organ einen Schlitz (63) zum Eingriff eines Schraubenziehers (64) besitzt.

13.) Potentiometer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale Organ (60) einen radialen Ansatz (67) aufweist, der zur Anlage an einen Ansatz (70) der Haube (51) kommt.

909 8 38/1010

Potentiometer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß konzentrisch zum Führungs- und Mitnahmeorgan (60) gegenüber dem Schlitz (63) die Haube (51) und die Grundplatte (53) öffnungen (65, 66) zum Eingriff des Schraubenziehers aufweisen.

9098 38/1010