DE2213814A1

DE2213814A1 - Potentiometer-Modul

Info

Publication number: DE2213814A1
Application number: DE19722213814
Authority: DE
Inventors: James Edgar South WiIwaukee; Nelson Grant Waldemar Milwaukee; Moffitt Jerry Timothy Cudahy; Balint Joseph Anthony Wauwatosa; Wis. Slagg (V.StA.). P
Original assignee: Allen Bradley Co LLC
Current assignee: Allen Bradley Co LLC
Priority date: 1971-04-08
Filing date: 1972-03-22
Publication date: 1972-10-19
Also published as: DE2265148A1; FR2132636B1; FR2132636A1; BE781817A; CH578779A5; US3676822A; GB1386114A; IT957264B; GB1386115A; CA934021A; NL7204752A

Description

ALLEM-BIADLEY COMPAIiY, 12o1 South Second Street, MILWAUKEE, Wisconsin 53.2o4 (U.S.A.)

B Potentiometer-Modul"

Die Erfindung richtet sich, auf veränderliche Widerstände bzw. Potentiometer, mit einer kreisförmigen Widerstandsbahn und einer Welle, welche eine Kontaktschleifbürste über die . Widerstandsbahn dreht, um den Widerstand zwischen der Bürste und den Enden der Widerstandsbahn zu verändern.

Die Welle ist dabei typischerweise in eine Buchse eingesetzt, die an einem Steuerpult oder einer anderen Befestigungsfläche montierbar ist. Ein an der Rückseite der Buchse befestigtes Gehäuse enthält eine kreisförmige Widerstandsbahn, die konzentrisch zur Achse der Welle liegt. Ein leitender Kollektor ist ebenfalls ringsum die Achse der Welle in der gleichen Ebene wie die Widerstandsbahn angeordnet. Eine mit dem Ende der Welle verbundene Schleifbürste überbrückt den Spalt zwischen der Widerstandsbahn und dem Kollektor und bewegt sich beim Drehen der Welle über die Bahn. Wie die US-PS 2 868 .931 \ zeigt,

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kann der Kollektor ringförmig mit einer zentrisctien Öffnung ausgebildet sein, durch, die sich die Welle erstreckt.

Durch. Erstrecken der Welle durch den Kollektor und die Rückseite des Gehäuses können andere, speziell angepaßte Gehäuse mit Widerstands- und Kollektorelementen mit der Rückseite des ersten Potentioineterabschnitts gekuppelt werden. Die Welle erstreckt sich dabei durch den ersten Potentiometerabschnitt zur Steuerung eines zweiten Potentiometerabschnittes.

Die bekannten Potentiometer dieser Art sind wenig flexibel. Der erste Potentiometerabschnitt ist ein intergrale Teil der Welle und Buchse und nachgeordnate Potentiometerabschnitte müssen zur Befestigung an dessen Rückseite speziell angepaßt sein. Vielfach-Abschnitt-Potentiometer werden ganz allgemein am Herstellungsort vereinigt, was erfordert, daß der Bezieher jede benötigte Steuertype bestellt und auf Lager hält. Die Anzahl der von einem Verbraucher benötigten Steuertypen kann sehr groß sein, weil nicht nur eine Anzahl von besonderen körperlichen Ausbildungen wie Feineinsteller und konzentrische Wellenausbildungen mit unterschiedlicher Zahl von Potentiometerabschnitten und Wellenarten, sondern auch ein weiter Bereich von elektrischem! Werten für jeden Potentiometerabsehnitt erforderlich sind.

Bin anderer Nachteil der bekannten Steuermittel ist ihre Tiefe bzw. axiale Länge. Bei Vielfach-Abschnitt-Potentiometern

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wird die Beibehaltung einer exakten Ausfluchtung zwischen den Rotoren jedes Abschnittes schwieriger, wenn die Anzahl der Alischnitte ansteigt« Mangelnde Ausfluchtung verursacht erhöhten Verschleiß an den Kupplungsmechanismen zwischen den Abschnitten und macht eine Feineinstellung des Widerstandes schwierig» Wenn mehr Potentiometerabschnitte miteinander gekuppelt sind, tragen die "bisher verwendeten Mittel zur Verbindung derselben miteinander zur Gefahr einer mangelnden Aus*· fluchtung bei. Typischerweise hat der zu befestigende Potentiometerabschnitt eine Reihe von Zungen, die über die Vorderfläche vorstehen und über das Gehäuse des Potentiometerabschnittes schnappen, "an welchem er befestigt werden soll. Insbesondere dann, wenn mehr als zwei Abschnitte miteinander kombiniert werden sollen, wird die Steuerung sehr empfindlich gegen Beschädigung infolge von Stoßen und daraus folgende Fehlausrichtung während der Montage.

Ein anderes bei der Kombinierung von Potentiometerabschnitten auftretendes Problem besteht in der Notwendigkeit der Vergrößerung des notwendigen Durchmessers, um die Welle sich vollständig durch die Potentiometerabschnitte erstrecken zu lassen. Der Durchmesser des ringförmigen Kollektors ist bei bekannten Geräten vergrößert, um Platz für die Wellenöffnung zu schaffen und infolgedessen muß der Durchmesser der umgebenden Widerstandsbahn relativ groß sein, um -eine ausreichende Isolierung zwischen der konzentrischen Widerstahdsbahn und dem Kollektor

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vorzusehen. Infolgedessen hat die Kombination von Potentiometerabschnitten entweder zu einer Vergrößerung ihrer Abmessungen oder der Herstellungskosten geführt.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile au vermeiden, was durch ein Potentiometer-Modul gelöst wird, das mit einer Buchse und-einer Welle und mit anderen ähnlichen Potentiometer-Moduls unter Bildung einer Mehrfachabschnittsteuerung verbindbar ist. Dabei können die Moduls durch eine Anzahl von diese durchsetzenden und in die Buchse eingesetzten Bolzen miteinander befestigt sein. Das Potentiometer-Modul kann ein Gehäuse mit eii* nem einen beweglichen Kontakt tragenden Rotor aufweisen, ferner eine Widerstandsbahn, die einer Seite des beweglichen Kontaktes gegenüber angeordnet ist und in elektrischem Kontakt mit dem beweglichen Kontakt steht sowie einen Kollektor, der mit axialem Abstand auf der anderen Seite des beweglichen Kontaktes und im elektrischen Kontakt mit diesem angeordnet ist. Der Rotor steht dabei mit den Vorder- und Rückseiten des Potentiometer-Moduls zur Kupplung mit einer Welle oder anderen Potentiometer-Moduls in Verbindung.

Jedes Modul kann direkt mit der Buchse oder der Rückseite eines anderen Moduls verbunden sein.

Alle Moduls sind strukturell ähnlich und weisen Befestigungsöffnungen auf, die sich von der Vorder- bis zur Rückseite durchgehend erstrecken. Bei der Verbindung mehrerer Moduls zu einer

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.Steuerung sind hierbei die Öffnungen ausgefluchtet, um Bolzen, Nieten o, dgl. aufzunehmen, die sieh vollständig durchgehend durch_ die Moduls erstrecken und diese mit der Buchse sicher befestigen. Die Vereinigung ist folglich einfach und die Rotorausfluchtung .wird unabhängig von der Anzahl der Potentiometer-Moduls beibelB Iten. - ■ .. - ■

Moduls der beschriebH&en Art können als üniversälbaublock für vom Verbraucher gebildete Steuerungen verwendet v/erden« Moduls mit unterschiedlichen Widerstandswerten und Widerstandsverlauf können vom Verbraucher zusammen mit Buchsen, Wellen* Bolzen, Schaltern und anderen Punktionsmoduls, gelagert werden. Jede Anzahl und Modulart kann zur Schaffung der gewünschten Steuerung kombiniert werden. Alle benötigten Teile sind für jede Steuerung mit Ausnahme der Bolzenlänge identisch» Diese maximale Flexibilität wird mit einem Minimum an Lagervorrat erreicht.

Der Rotor kann sich dabei vollständig durch die Moduls erstrecken, benötigt jedoch kein Ansteigen der Gehäusegröße:. Durch Verlegen des Kollektors aus der Ebene der Widerstandsbahn in eine Ebsne auf der entgegengesetzten Seite des beweglichen Kontaktes kann eine relativ große Öffnung für den Rotor geschaffen werden, ohne daß der Außendurchmesser der Widerstandsbahn ansteigen muß. Der bewegliche Kontakt kann folglich axial;-zwischen der Widerstandsbahn, und dem Kollektor angeordnet sein»; Der zur Aufrechterhaltung einer elektrischen Ver- :

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"bindung erforderliche Kontakt druck "wird durch. Anpressen des beweglichen Kontaktes gegen die Widerstandsbahn und den Kollektor erreicht* Die derart erzeugten Kräfte sind im wesentlichen gleichmäßig entgegengesetzt gerichtet, so daß keine Momente auf den Rotor ausgeübt werden.

Weitere Merkmale und Einaelheiten der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung "beispielsweise näher erläutert. Diese seigt in

Pig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Zweiabschnittssteuerung mit Potentiometer-Moduls gemäß der Erfindung,

Pig. 2 eine Seitenansicht der Steuerung gemäß der Fig. 1 im zusammengebauten Zustand, wobei ein erstes Potentiometer-Modul längs der Wellenachse geschnitten wiedergegeben ist und Teile eines aweiten Potentiometer-Moduls weggebrochen dargestellt sind,

Pig. 3 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung eines Potentiometer-Moduls,

Pig. 4 eine Draufsicht auf eine einen Teil des Potentiometer-Moduls bildenden Basis,

Pig. 5 eine Stirnansicht des Potentiometer-Moduls,

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Pig. 6 eine Seitenansicht einer Einfach-Abschnittsteuerung mit konzentrischer Welle und Schalter,

Fig. 7 eine .auseinandergezogene perspektivische Darstellung einer Feinsteuerung,

Fig. 8 einen Schnitt durch ein UntersetZungsmDdul, das einen !Deil der Steuerung gemäß Fig. 7 "bildet und in

Pig. 9 einen Schnitt längs der Wellenachse einer Zweiabschiiittsteuerung mit einem Potentiometer-Modul gemäß der Erfindung.

Eine zylindrische Buchse 1 mit Außengewinde weist eine quadratische Frontplatte 2 an ihrem hinteren Ende auf, die senkrecht zur Zentralachse der Buchse 1 angeordnet ist« Die Buchse weist ferner eine ringförmige Befestigungsfläche 3 auf, die sich nach, vorn von der Stirnseite der Platte 2 rings um die Buchse 1 erstreckt. Die Buch.se wird in typischer Weise durch eine Öffnung in einem nicht gezeigten Steuerpult o. dgl. eingesetzt und die Befestigungsfläche 3 wird fest gegen die Rückseite des Steuerpultes durch. Anstehen einer nicht gezeigten, auf die Buchse 1 geschraubten Kutter gegen die Frontseite des Steuerpultes angezogen. Yier mit Gewinde versehene BoIζenöffnurigen 4 sind in der Frontplatte 2 jeweils in der Bähe einer Ecke ausgebildet. Eine kreisförmige Ausnehmung 5 ifcst in der hinteren Fläche der

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Frontplatte 2 konzentrisch zu einer Wellenöffnung 6 ausgebildet, welch, letztere sich vollständig durch die Buchse 1 längs und konzentrisch zu ihrer Zentralachse erstreckt.

Eine quadratische Lokalisierungsplatte 7 mit einer großen zentrischen Öffnung ist gegen die Rückseite der Stinnplatte 2 anliegend "befestigt. Die Platte 7 weist ebenfalls vier Bolzenöffnungen 8 jeweils in der Nähe einer Ecke auf, die mit den Öffnungen 4 in der Platte 2 ausgefluchtet sind. Ein Ansatz 9 ist in der Mitte eines Randes der Platte 7 ausgebildet. Der Ansatz 9 erstreckt sich axial vorwärts über die Frontplatte 2 hinaus längs der Buchse 1. Bei der Befestigung an einem Steuerpult erstreckt sich der Ansatz 9 durch eine Öffnung bzw. ein»en Schlitz in dem Steuerpult, um die Steuerung genau zu orientieren und gegen eine Drehung zu sichern.

Eine Welle 1o mit einer-aus Kunststoff bestehenden Muffenkupplung 11 an ihrem hinteren Ende erstreckt sich durch die Wellenöffnung 6. Der äußere Rand der Muffenkupplung 11 hat einen größeren Durchmesser, als die Öffnung 6 und ihr vorderer Rand greift in die Ausnehmung 5 der Frontplatte 2 ein. Die Muffenkupplung 11 ist ringförmig ausgebildet mit einer zentrischen Öffnung, in die sich ein Basiskeil 13 und zwei Flügelteile 14 radial erstrecken.' Die Flügelkeile 14 sind mit geringem Abstand voneinander direkt gegenüber dem Basiskeil 13 auf der Innenseite der Kupplung 11 angeordnet. Ein Teil der Muffenkupplung 11 ragt über die Rückseite der Fpontplatte 2 vor und ein Begrenzungsansatζ 12 ist am

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Außenrand dieses T_eiles ausgebildet. Der Begrenzungsansatζ 12 erstreckt sich radial auswärts und ist mit der Welle 1o dreh."bar.

Mit der Rückseite der lokalisierungsplatte 7 ist ein erstes Potentiometer-Modul 15 befestigt. Wie Mg. 3 zeigt, weist das Modul 15 dr.ei Grundbestandteile auf, nämlich ein rechteckige» Gehäuse 16, einen Rotor 17 und eine Basis 18. Das Gehäuse 16 "besteht aus Kunststoff oder Metall und besitzt einen quadratischen Querschnitt, wobei dessen Seiten mit den Seiten der Frpntplatte 12 und Iiokalisierungsplatte 7 fluchten. Vier Bolzenöffnungen 19 erstrecken sich vollständig durch das Gehäuse 16 von vorn nach hinten und sind mit den Öffnungen 8 in der Lokalisierungsplatte 7 ausgefluchtet. Eine Wellenöffnung 2o erstreckt sich durch die Mitte des Gehäuses 16 von vorn nach hinten, und eine tiefe kreisförmige Ausnehmung ist in der Rückseite des Gehäuses 16 zur Bildung eines Raumes 21 geformt. Der Durchmesser des Raumes

21 ist kleiner als die Breite des Gehäuses 16 und rechteckförmige Schlitze sind in die Ober- und Unterseiten des Gehäuses 16 im Bereich des Raumes 21 eingeschnitten. Eine ringförmige Ausnehmung 22 ist in der Vorderseite des Gehäuses 16 konzentrisch zur Wellenöffnung 2o ausgebildet. Wie am besten Pig. 4 und 5 zeigen, ist derart eine ringförmige Wandung 22^f gebildet, welche die vordere Ausnehmung 22 von dem Raum 21 trennt. Bei der Montage greift die Kupplung 11 einnöhließlich des BegrenHungsansatzes 12 in die vordere Ausnehmung 22 gegen die Wandung 22^f. Ein Anschlag 25 erstreckt sich vom Boden der vorderen Ausnehmung

22 aufwärts vor der Wandung 22», um eine vollständige Drehung

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der Welle 1o durch. Eingriff mit dem Begrenzunjsansatz 12 zu verhindern.

Wie die Pig. 2 und 3 zeigen, ist ein metallischer Kollektorring 23 in dem Raum 21 an der Rückseite der Wandung 22* "befestigt. Der Kollektorring hat einen Außendurchmesser, der geringer ist, als der des Raumes 21 und einen Innendurchmesser, der größer ist, als die Wellenöffnung 2o. Ein Kollektoranschluß 24 erstreckt sich, vom Kollektorring 23 abwärts durch die Unterseite des Gehäuses 16.

Der Rotor 17 weist eine Hülse 26 aus Kunststoff auf, die genau in die Wellenöffnung 2ο paßt. Beide Enden der Hülse 26 sind identisch. Das vordere Ende der Hülse 26 paßt genau in die Muffenkupplung 11. Wie Mg. 5 zeigt, besitzt dieses Ende eine schmale Ausnehmung die einen Keilweg 32 bildet und eine breitere Ausnehmung direkt gegenüber, die einen Flügelkeilweg 33 bildet. Die Keilwege 32 und 33 nehmen die Keile 13 und 14 der Kupplung 11 auf. Ein Kunststoffflansch 27 ist mittig zwischen den Hülsenenden ausgebildet, der sich teilweise über den Umfang erstreckt. Eine bewegliche Kontakteinrichtung 28 ist fest mit der Vorderseite des Flansches 27 durch Heißverschweißung eines Paares von Kunststoffnieten 27* befestigt. Die bewegliche Kontakteinrichtung 28 weist einen metallischen Schleif- bzw. Kontaktring 29 auf, der die Hülse 26 vollständig umgibt und axial rückwärts gebogen ist. Ein Knopf 3o ist an dem Schleifring 29. ■ an eintiiü dem Lief es tigungspunkt mit dem Flansch 27 gegenüber-

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liegenden Punkt "befestigt. Ferner ist ein Kontaktring 31 mit der Förderfläche des Schleifringes 29 am Flansch 27 befestigt» Dieser umgibt im wesentlichen die Hülse 26 und weist zwei Kontaktenden auf, die axial vorwärts gebogen sind· Diese Biegung schafft eine Federkraft, die die Kontaktenden des Schleifringes 31 gegen den Kollektorring 23 preßt, wenn die Hülse 26: in die Wellenöffnung 2o eingesetzt wird. .

Die Modulbasis 18 ist aus Kunststoff gebildet und weist einen ringförmigen Körper 34 auf, der in den Raum 21 des Gehäuses 16 paßt. Eine Ausnehmung 35 ist in der Rückseite des Körpers 34 konzentrisch zu ihrer mittleren öffnung ausgebildet. Eine rechteckförmige Kappe 36 ist auf dem oberen Rand des Körpers 34 ausgebildet und ein rechteekförmiger Sockel 34 ist gegenüber der Kappe 36 am unteren Rand gebildet. Die Kappe 36 und der Sockel 37 greifen dicht in das Gehäuse 16 ein und schaffen Mittel zur Verankerung elektrischer Anschlüsse, die mit einer Widerstandsbahn 38 verbunden sind, welche in der Vorderfläche des Körpers 34 angeordnet ist. Die Widerstandsbahn 38 weist eine Schicht aus leitendem Material in Form,von in einer Ilasmatrix dispersierten Metallen und Metalloxydert auf. Die Widerstandsbahn 38 erstreckt sich um die Forderfläche und endet oberhalb des Sockels 37« Jedes der beiden. Enden der Widerstandsbahn 38 ist elektrisch und mechanisch mit einem von zwei Anschlüssen 39 verbunden. Die Anschlüsse 39 erstrecken sich durch den Sockel 37 aus der Unterseite des Moduls 15. .

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Bei der Montage wird der Rotor 17 zuerst in den Gehäuseraum HI-' eingesetzt* worauf die Basis 18 folgt, die durch HeißverschWeis--' sung von Teilen des Kunststoff gehäuses 16 gegen die Rückseite"-"^: -" der Basis 18 gehalten wird. Ein den Kollektor 23, den Rotor^;IT' und die Widerstandsbahn 38 aufweisendes Gehäuse ist derart ge^:-"^: bildet. Das vordere Ende der Hülse 26 dringt durch die W_ellen- ^:' öffnung 2o und fluchtet im wesentlichen mit der Vorderseite des Moduls 15. Das hintere Ende der Rotorhülse 26 erstreckt sich durch die Öffnung in der Basis 18 und fluchtet im wesentlichen mit der Hinterseite des Moduls 15. Die Länge der Rotorhülse 26 ist im Hinblick auf die Erfindung nicht kritisch, es ist lediglich erforderlich, daß der Rotor 17 mit den Vorder- und Rückseiten des Moduls 15 in Verbindung steht, um diesen mit benachbarten Moduls kuppeln zu können, die entweder an der Vorderoder Rückseite des Moduls 15 angesetzt sind. Der bewegliche Kontakt 28 ist axial zwischen der Widerstandsbahn 38 und dem Koliektorring 23 angeordnet. Die permanente Deformation des Schleifringes 29 drückt den Knopf 3o gegen die Widerstandsbahn 38 untei? Bewirkung eines guten elektrischen Kontaktes, In gleicher Weise drückt die bleibende Verformung der Kontaktfeder 31 deren Kontaktenden gegen den KollektDrfing 23. Der Schleifring 29 mit' dem Knopf 3o ist in Urnfangsrichtung mit der Kontaktfeder 31 mit deren Kontaktenden ausgefluchtet. Die von den Kontaktkräften er·= zeugten Momente sind daher gleich und entgegengesetzt und üben folglich kein Moment oder Drehmoment auf den Rotor 17 aus.

Alle nachfolgend beschriebenen Potentiometer-Moduls sind kör-

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perlieh. dem zuvor beschriebenen Modul 15 ähnlich. Um die verschiedenen mögliehen Steuerungen, die mit einem Potentiometer-Modul gemäß der Erfindung gebildet werden können» näher zu "beschreiben, werden den verschiedenen Moduls.jedoch unterschiedliche Bezugszeichen gegeben. Beispielsweise ist bei der Zweiabschnittssteuerung gemäß den I¹Ig. 1 und 2 ein zweites Potentiometer-Modul 4o mit der Hinterseite des ersten Moduls 15 befestigt. Ein Kupplungsglied 41 mit identischen Muffenkuppiungsverbindungen an jedem Ende ist zwischen den Moduls 15 und 4o zur Verbindung ihrer Rotoren 17 vorgesehen. Das Glied 41 paßt genau in die Ausnehmung 35 an der Rückseite des ersten Moduls,^ bzw. der Basis 18 und in die Ausnehmung 22 an der Torderseite des zweiten Moduls 4o.

Eine quadratische Platte 42 schließt die Rückseite des zweiten Moduls 4ο und vier Bolzenöffnungen 43 sind in dieser Platte 42 in der Nähe der Ecken ausgebildet. Vier Bolzen 44 mit Schraub>enden sind durch die Platte 42, das zweite Modul 4o, das erste Modul 15, die Lokalisierungsplatte 7 und in die Frontplatte 2 eingesetzt bzw. geschraubt» Die Außenfläche der Platte 42 ist jeweils im Eckenbereich ausgenommen, um die Bolzenköpfe versenkt anzuordnen. Durch Verwendung von Bolzen 44 geeigneter länge kann das zweite Potentiometer 4o zur Bildung einer Einabschnittsteuerung entfernt werden, oder andere Moduls können hinzugefügt werden/Unabhängig von der Anzahl/der Potentiometer-Moduls können die Bolzen 44 angezogen werden, um eine starre Konstruktion zu bilden, die offenBichtlich: unempf^dlich. ge.gen. Kräfte

ist, die die Moduls aus der Fluent zu bringen suchen. Qbschon Schraubbolzen 44 gezeigt sind, versteht es sich, daß natürlich auch Metall- oder Kunststoffnieten verwendet werden können, wenn auf einer besonders kos tensparende Ausbildung Wert gelegt wird.

Das Potentiometer-Modul ist ein Baublock^ der zur Bildung zahlreicher Steuerungstypen verwendet werden kann, wie beispielsweise in Pig. 9 gezeigt ist, ist eine Doppelabschnittsteuerung mit konzentrischer Wellenausbildung aus einem ersten Potentiometer-Modul 45 und einem zweiten Potentiometer-Modul 46 gebildet. Die Buchse 1, die Frontplatte 2 und die Abschlußplatte 42 sind identisch mit der zuvor beschriebenen Doppelabschnittsteuerung. Die Welle ist jedoch in eine äußere Welle 47 und eine konzentrische innere Welle 48 unterteilt. Mit dem hinteren Ende der äußeren Welle 47 ist eine Kupplungsmuffe 49 verbunden, die identisch mit der beschriebenen Kupplung 11 ist. Die äußere Welle 47 treibt den Eotor 17 des ersten Potentiometer-Moduls 45. Die innere Welle 48 erstreckt sich andererseits durch die äußere Welle 47, deren Kupplung 49 und das erste Potentiometer-Modul 45. Eine Müffenkupplung 5o ist am hinteren Ende der inneren Welle 48 zum Antrieb des Rotors 17 des zweiten Potentiometers 46 ausgebildet. Da die Abschnitte der Steuerung gebrennt ahtreibbar sein sollen, ist ein quadratischen Abstandsstück 51 mit vier nicht gezeigten ausgefluchteten ßolzenüffnungen zwischen das erste Modul 45 und das zweite Modul 46 eingesetzt, um deren Rotoren au trennon und Pi-it:: für die

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Muffenkupplung 5ο zu· schaffen-· .«Tier Bolzen 52 sind durch die Platte 42, das zweite Modul 46, das Abstandsstück 51» das erste

a·■.·■;.■ '.--■■ ·.' ----- ·.>.'■■- ■.."".. ' ■ ." .. - - " \ - ■ . Modul 45, die iiokalisierungsplatte 7 und' in die Frontplatte 2 eingesetzt bzw. verschraubt. Infolge des zusätzlichen Abstandöstückes 51 sind die Bolzen 72 etwas langer, als die bei der züvoi beschriebenen üblichen Doppelabschnittssteuerung. Natürlich können zusätzliche Moduls der Steuerung hinzugefügt werden und entweder durch die äußere Welle 47 oder die innere Welle 48 angetrieben werden. Beispielsweise können zusätzliche Potentiometer-Moduls direkt hinter dem ersten Modul 45 unter Verwendung von Gliedern 41 zur Kupplung ihrer Rotoren 17 angesetzt werden. Wahlweise oder zusätzlich können Potentiometer-Moduls hinten angesetzt werden und mit dem Rotor 17 des zweiten Moduls 46 gekuppelt werden.

Wie Fig. 6 zeigt, ist die konzentrische Wellenanordnung ferner verwendbar, um ein erstes Potentiometer-Modul 55 und einen Schalter 54 getrennt anzutreiben» Der Schalterabschnitt 54 kann ein Drehschalter oder Zugschalter sein. Die einzige Bedingung ist die Vorsehung von vier Bolzenöffnnqgen , die mit den Öffnungen in dem Potentiometer-Modul 53 ausgefluchtet sind. Ein Abstandsstück 51 * ist zwischen Modul 53 und Schältermodul 54 eingesetzt, kann aber auch als integrales Teil des Schaltermoduls 54 ausgebildet sein. Die äußere Welle 47 treibt den Rotor 17 des Potentiometer-Moduls 53» wie bei der konzentrischen Wellenanordnung vorstehend beschrieben ist, und die innere Welle 48 ist mit dem Schalterabschnitt 54 durch geeignete, nicht gezeigte

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Kupplungsmittel verbunden. Weitere Moduls können hinzugefügt undentweder durch die Welle 47 oder die Welle 48 angetrieben werden.

Wie die Fig. 7 und 8 zeigen, können die Potentiometer'Moduls ferner verwendet werden, um Feinsteuerungen zu bilden. Bin Potentiometer-Modul 55 und ein Untersetzungsgetriebe-Modul 56 sind mit einer Buchse 1, einer Frontplatte 2, einer Lokalisierungsplatte 7 und einer Rückplatte 42, identisch den zuvor beschriebenen, kombiniert. Das Untersetzungsmodul 56 besitzt einen quadratischen Querschnitt und weist vier Bolzenöffnungen 62 auf, die mit den Öffnungen in der Frontplatte 2 und der Lokalisierungs platte 7 fluchten. Das Untersetzungsgetriebe 56 ist mit der Rückseite der Lokalisierungsplatte 7 verbunden und wird durch eine äußere Welle 57 angetrieben, die sich durch die Buchse t, die Frontplatte 2, die Lokalisierungsplatte 7 und eine zentrische Öffnung in einer vorderen Abdeckung 59 des Moduls 56 erstreckt. Ein erste» Sonnenrad 58 ist mit dem hinteren Ende ier äußeren Welle 57 befestigt und ein kreisförmiger Rückhalteflansch 6o ist unmittelbar vor dem Sonnenrad 58 um die äuiere Welle 57 ausgebildet» um die Welle 57 gegenüber der Frontabdecking 59 zu halten.

Wie Pig* 8 zeigt,, ist innerhalb des Untersetztmgsmoäuls 56 ein Zahnräder zug vorgesehen, der das Sonnenrad 58 mit einer Kuppleaqgj* muffe 61 verbindet,, die drehbar an der Rückseite des Modiwls 56 befestigt ist.- Das Innere des Moduls 56 ist im Querschnitt kreisfarmig und hat eine Zahnung 7t rund um ihren gesamten

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fang. Das erste Sonnenrad 58treibt ein Paar erster Planetenzahnräder 72, die mit der Zahnung 71 im Eingriff sind und drehen, wenn die äußere Welle 57 gedreht wird. Die ersten Planetenzahnräder 72 sind jeweils drehbar mit der Vorderseite eine kreisförmigen Flansches 73 eines zweiten Sonnenrades 74 befestigt. Das zweite Sonnenrad 74 steht im Eingriff mit einem Paar zweiter Planetenzahnräder 75 und treibt diese, welche wiederum in Eingriff mit der Zahnung 71 sind und um diese drohen. Die zweiten Planetenzahnräder 75 sind jeweils drehbar an der Vorderseite eines Flansches 76 befestigt, der als inte-grales Teil
einer Antriebswelle 77 ausgebildet ist. Die .Antriebswelle 77 erstreckt sich durch eine Öffnung in der Rückseite des TJntersetzungsmoduls 56 und ist mit einem kreisförmigen Sockel 63
befestigt, an dessen Rückseite die Muffenkupplung 61 integral ausgebildet ist. Derart verbindet der Zahnradzug die äußere
Welle 57 mit der Kupplung 61, um diese mit einer wesentlich
reduzierten Drehzahl anzutreiben.

Die Sonnenräder 58 und 74 und die Antriebswelle 77 weisen jeweils zentrische· Öffnungen auf, um eine innere konzentrische Welle 66 aufzunehmen, die sich vollständig durch die äußere
Welle 57» das Untersetzungs-Modul 65 und. das Potentiometer-Modul 55 erstreckt.

Die Kupplung 61 und der kreisförmige Sockel 63 erstrecken sich aus der Rückseite des Untersetzüngs-Moduls 56 und als Folge ·' davon ist ein quadratisches Abstandsstück 64 mit. einer' größen "--

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zentrisohen Öffnung zur Anpassung an den Sockel 63 zwischen das Untersetzungs-Modul 56 und das Potentiometer-Modul 55 eingesetzt. Die Kupplung 61 greift direkt gegen das vordere Ende des Rotors 17 in dem Potentiometer-Modul 55 und dreht diesen. Das Abstandsstück 64 braucht kein selbständiges Teil zu sein, sondern kann ein integrales Teil des Untersetzungs-Moduls 56 sein.

Am hinteren Ende der inneren Welle 66 ist eine Kunststoffkupplunag 67 ausgebildet, die zwei Plügelkeile 68 und einen Basiskeil .69 aufweist. Die Kupplung 67 treibt das hintere Ende des Rotors 17 in dem Potentiometer-Modul 55. Eine Platte 42 deckt die Rückseite des Moduls 55 ab und vier Bolzen 7o verbinden die einzelnen Komponenten der i¹ einsteuerung fest mit der 3?rontplatte 2.

Durch Drehen der inneren Welle 66 wird folglich der Rotor 17 des Potentiometer-Moduls 55 direkt gesteuert, während eine Drehung der äußeren Welle 57 den Rotor 17 mit einer wesentlich verringerten Drehzahl über das Untersetzungsgetriebe-Modul steuert. Weitere Potentiometer-Moduls können hinzugefügt und in gleicher Weise durch Einsetzen zwischen das Abstandsstück 64 und das Potentiometer-Modul 55 und Kupplung ihrer Rotoren 17 mit Gliedern 41 gesteuert werden. Ferner können weitere konzentrische Wellen hinzugefügt und mit ausgewählten Potentiometer-Moduls gekuppelt werden.

Es ist ersichtlich, daß durch Verwendung identischer Potentio-

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meter-Moduls eine minimale Menge von Teilen benötigt wird, um eine große Anzahl .von verschiedenen Steuerungen zusammenzustellen* Da die Einzelteile auf ein Minimum "beschränkt sind und keine Spezialausrüstung erforderlich ist, i& die Verbindung bzw. Vereinigung einfach, so daß wenig geübtes Personal oder Verbraucher': diese Steuerungen zusammensetzen können. Weiterhin sichert eine Verbindung der Moduls durch Verbindungsbolzen ein Ausfluchten der Rotoren und Wellen auch dann, wenn eine große Zahl von Moduls kombiniert und äußeren Biegebeanspruchungen unterworfen, wird. Schließlich erlaubt die Verlegung des Kollektorringes axial seitlich des bewegliehen Kontaktes gegenüber der Wider- , standsbahn ein Durchtreten von zwei oder mehreren konzentrischen, drehbaren Gliedern durch die zentrische Öffnung in.einer.Widerstandsbahn mit minimalem äußeren Durchmesser und verringert . infolgedessen wesentlich die Momente auf die .Rotoren.,, welche andernfalls eine Eeansteuerung schwierig machen, und einen hohen Verschleiß der Kupplungen zwischen den Moduls bewirken würden«.

Ansprüche:

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Claims

*0

Ansprüche; 221 38 U

Potentiometer-Modul, das mit gleichen Moduls kuppelbar ist, gekennzeichnet durch die Kombination der nachfolgenden Merkmale: ein Gehäuse (16) mit einer Vorder- und Rückfläche, einen Rotor (17), der mit dem Gehäuse um eine Achse drehbar verbunden ist und einen beweglichen Kontakt (28) aufweist, einen mit dem Gehäuse verbundenen Kollektor (23), der axial auf einer Seite des beweglichen Kontaktes angeordnet und in elektrischem Kontakt mit diesem steht unnd durch eine mit dem Gehäuse verbundene.. Widerstandsbahn (38), die axial auf der anderen Seite des beweglichen Kontaktes angeordnet und in elektrischem Kontakt mit diesem ist.

2. Potentiometer-Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (17) eine Hülse (26) aufweist, deren Enden mit der Vorder- und Rückfläche des Gehäuses (16) in Verbindung stehen, wobei der Kollektor (23) und die Widerstandsbahn (38) um die Hülse angeordnet sind.

3. Potentiometer-Modul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (26) identische Kupplungsmittel (32,33) an ihren Enden aufweist.

4. Potentiometer-Modul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontakt (28) einen Schleifring (29) aufweist, der federbelastet gegen die Widerstandsbahn (38) durch ojnc- axial in einer Richtung wirkende Kraft angepreßt

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ist sowie einen Kontaktring (31), der federbelastet durch eine ■ axial entgegengesetzt wirkende Kraft gegen den Kollektor (23) gepreßt ist. " -

5. Potentiometer-Modul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifring (29) an seiner Kontaktstelle (3o) in Richtung auf die Widerstandsbahn (58) und der Kontaktring.(31) an seiner Kontaktstelle in.Richtung auf den Kollektor (23) gebogen ist. " .

6. Potentiometer-Modul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsbahn (38) an einer ringförmigen Basis "(18) un die lotorhülse (26) angeordnet und mit dem Gehäuse (16)" verbunden ist. ■ '

7. Potentiometer-Modul nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Potentiometer-Modul (15) nach den vorhergehenden Ansprüchen mit einer mit einem Steuerpult oder dergleichen verbindbaren Buchse (1) ver-*

. bindbar ist, und sich eine Welle (ίο) durch die Buchse er-^ streckt, die an ihrem Ende mit einer mit dem Rotor (17) des ersten Moduls (15) kuppelbaren Kupplung (11) versehen ist und Verbindungsbolzen (44) sich vollständig durch den bzw. die Moduls (15, 4o) zur Verbindung mit der Buchse erstrecken.

ö* Püterrliome'':er-iv--iul nach Ansprach 1:^-dadurch. g-ük.onn;sei;.chii3t,. daß 'bei Yo--seh\knr, von melir; ^Is o:neni Hodul zwx-doäen je zwei

· 22138 H.-

"benachbarten Moduls (15, 4o) ein Ku pplungs glied (41) angeordnet ist, das mit den benachbarten Enden der Rotoren (17) kuppelbar ist. - '

9. Potentiometer-Modul nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß-die miteinander ausgefluchteten Öffnungen (4, 8, 19) in allen Teilen (T, 15, 4o), durch die sich die Verbindungsbolzen (44) erstrecken, im wesentlichen parallel zur Drehachse der Rotoren (17) angeordnet sind,

10. Potentiometer-Modul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle eine äußere Welle (47)' und eine konzentrisch in dieser angeordnete Welle (48) aufweist, die sich beide durch die Buchse (1) erstrecken, wobei die äußere Welle mit dem Rotor (17) eines ersten Moduls -(45) und die sich durch das erste Modul und deren Rotor erstreckende innere Welle mit dem Rotor (17) eines zweiten gleichen Moduls (46) verbunden ist.

11. Potentiometer-Modul nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Welle (48) anstatt mit dem Rotor eines Potentiometer-Moduls mit dem Schaltglied eines Schalter-Moduls (54) verbindbar ist.

12. Potentiometer-Modul nach Ans-oruch 1 oder ei..-.'- . der folgenden,

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BAD ORIGINAL

verringerten Drehzahl gegenüber dem Eingangsglied (58) dreht, wobei eine äußere Welle (57) mit dem Eingangsglied des Zahnradzuges verbunden ist und das Ausgangsglied des Zahnradzuges mit dem benachbarten Ende des Rotors (17) eines dem Untersetzungs-Moduls (56)'nachgeschalteten Potentiometer-Moduls (55) verbindbar ist, während eine innere, sich durch die äußere Welle und die beiden Moduls (56, 55) erstreckende Welle' (66) mit dem anderen Ende des Rotors des Potentiometer-Moduls verbindbar ist.

13. Potentiometer-Modul nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungs-Modul (56) ein erstes Sonnenzahnrad (58) aufweist, das mit der äußeren Welle (57) verbunden ist sowie, einen ersten Satz von Planetenzahnrädern (72), die um das erste Somienzahnrad drehen, wenn die äußere Welle dreht.

14. Potentiometer—Modul nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites von dem ersten Satz der Planetenzahnrader (72) antreibbares Sonnenzahnrjad (74) einen zweiten Satz von Planetensahnrädern (75) dreht, welche wiederum das Ausgangüglied (63-61) drehen.

15. Potentiometer-Modul nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß ach durch die ersten und zweiten Sonnenzahnräder (58, 74) öffnungen zur Aufnahme der inneren Welle {66) erstrecken. ·

2QSi /. V PiU 9

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