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Lehrmittel für den Unterricht in Elektrotechnik Die Erfindung betrifft
ein Lehrmittel für den Unterricht in Elektrotechnik, bestehend aus einer Tafel mit
Befestigungslöchern und an dieser befestigbaren Tragorganen für die verwendeten
Schaltelemente, bei dem die Tragorgane auf ihrer oberen Fläche das dem jeweiligen
Schaltelement entsprechende Schaltungssymbol tragen und die mit Schaltungssymbolen
versehenen Flächen der Tragorgane im eingesetzten Zustand parallel zur Oberfläche
der Tafel liegen.
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Es ist ein Lehrmittel dieser Art bekannt, bei dem die Schaltelemente
in kleinen Kästen montiert sind, in deren Vorderseite Buchsen zum Anschluß des Schaltelementes
angeordnet sind. Die Vorderseite der Kästen trägt außerdem ein Schaltungssymbol
für das betreffende Schaltelement, das die elektrischen Verbindungen zwischen dem
Schaltelement und den Buchsen innen im Kasten angibt. Es ist möglich, mit diesen
Kästen verschiedene elektrische Schaltungen aufzubauen, indem sie mittels an der
Rückseite angeordneter Stifte, die in Löcher einer Tafel eingeführt werden, auf
der Tafel befestigt werden. Die erforderlichen Verbindungen zwischen den verschiedenen
Schaltelementen werden mittels loser Leitungen hergestellt, die mit Kontaktstiften
zur Einführung in die Buchsen versehen sind.
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Dieses bekannte Lehrmittel hat den Nachteil, daß infolge der losen
Leitungen keine gute Übersicht über die Schaltung erhalten wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lehrmittel für die Elektrotechnik
zu schaffen, bei dem äußere Leitungen weitgehend vermieden werden. Die Befestigungsstifte
der Tragorgane sollen gleichzeitig die elektrische Verbindung herstellen.
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Die Erfindung besteht darin, daß auf der Tafel Gruppen von miteinander
in leitender Verbindung stehenden Buchsen mit solchen Abständen voneinander und
mit solchen Buchsenabständen innerhalb jeder Gruppe angeordnet sind, daß in die
Buchsen jeder Gruppe je ein Kontaktstift von mehreren Tragorganen einsteckbar ist.
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Wenn ein Tragorgan in die Tafel eingesetzt wird, wird jeder seiner
Kontaktstifte mit allen Buchsen innerhalb einer Gruppe elektrisch verbunden. Wird
nun ein zweites Tragorgan so in die Tafel eingesetzt, daß einer oder mehrere seiner
Kontaktstifte in Verbindung mit Buchsen innerhalb einer oder mehrerer der Gruppen
kommen, die bereits mit dem ersten Tragorgan verbunden sind, so wird auch eine elektrische
Verbindung zwischen den in den beiden Tragorganen angeordneten Schaltelementen hergestellt.
Auf diese Weise ergibt sich ein übersichtlicher Aufbau und vielseitige Verbindungsmöglichkeiten.
Da die Flächen, die die Schaltungssymbole tragen, alle in einer Ebene liegen, entsteht
ein übersichtliches Schaltbild des gesamten Versuchsaufbaus.
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Die Gruppen von Buchsen können in Weiterbildung der Erfindung in einem
quadratischen Muster auf der Tafel angeordnet sein. Dies gibt einen besonders einfachen
Aufbau, bei dem es möglich ist, die einzelnen Tragorgane in vier verschiedene Stellungen
anzuordnen.
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Die zu jeder Gruppe gehörenden Buchsen werden zweckmäßig in einer
auf der Tafel angeordneten Metallplatte angebracht. Hierdurch wird auf einfache
Weise die elektrische Verbindung der Buchsen innerhalb jeder Gruppe erreicht.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Hinweis auf die Zeichnung näher
erklärt, die eine Ausführungsform des Lehrmittels gemäß der Erfindung zeigt.
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F i g. 1, 2 und 3 zeigen ein Tragorgan mit dazugehörigem Schaltelement
von zwei Seiten und von oben, F i g. 4, 5 und 6 ein Tragorgan mit einem zweiten
Schaltelement ebenfalls in diesen Ansichten; in F i g. 7 ist ein Teil einer Schaltungstafel
dargestellt, auf der mittels einer Anzahl Tragorgane eine einfache Verstärkerschaltung
aufgebaut ist.
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In dem in F i g. 1 bis 3 gezeigten Tragorgan ist ein Transistor 7!
montiert. Das Tragorgan besteht aus zwei Isolierplatten 2 und 3, die
von vier Säulen 4 aus leitendem Material in Abstand voneinander gehalten
werden. Am unteren Ende jeder Säule ist ein Kontaktstift
5 montiert,
während am oberen Ende eine Buchse 6 angeordnet ist. Die drei Anschlußleitungen
des Transistors für den Emitter, den Kollektor und die Basis sind mit drei der Kontaktstifte
5 und damit auch mit den zugehörigen Buchsen 6 verbunden. Auf der Seite der Isolierplatte
3, die vom Raum zwischen den beiden Isolierplatten abgewendet ist, ist ein Schaltungssymbol
7 für den Transistor angebracht. Die Striche 8 führen zu den Buchsen 6, die tatsächlich
mit dem Transistor verbunden sind. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist
einer der Kontaktstifte 5 und entsprechend auch eine der Buchsen 6 unausgenutzt.
Die Ecken der das Schaltungssymbol tragenden Fläche sind mit der gleichen Farbe
gekennzeichnet, wie das Symbol selbst. Zu welchem Zweck wird unten erklärt werden.
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In dem in F i g. 4 bis 6 gezeigten Tragorgan ist ein Kondensator 9
montiert, dessen Schaltungssymbol 10 in F i g. 6 zu sehen ist. In diesen Figuren
werden im übrigen die gleichen Bezugszeichen benutzt, wie in F i g. 1 bis 3. Da
der Kondensator ein Zweipol ist, sind in diesem Fall zwei Kontaktstifte 5, zwei
Säulen 4 und zwei Buchsen 6 ausreichend. Die Isolierplatten 2 und 3 haben deshalb
rechteckige Form im Gegensatz zu den in F i g. 1 bis 3 gezeigten Platten 2 und 3,
die quadratisch sind.
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F i g. 7 zeigt eine Tafel 11 aus Isolierstoff, auf der eine Anzahl
Metallplatten 12 angeordnet ist. Die Metallplatten sind in einem quadratischen Muster
angeordnet, was bedeutet, daß ihre gegenseitigen Abstände in zwei aufeinander senkrechten
Richtungen gleich sind. Jede Metallplatte hat vier Löcher 13, die als Buchsen für
die Kontaktstifte 5 ausgebildet sind.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist mittels zweier Tragorgane
des in F i g. 1 bis 3 gezeigten Typs und zehn Tragorganen des in F i g. 4 bis 6
gezeigten Typs eine einfache Verstärkerschaltung aufgebaut. Das Tragorgan 14 enthält
einen Eingangsspannungsteiler für eine Triode, die im Tragorgan 15 angeordnet ist.
Die Bedienungsachse für den Schleifer ist durch die Isolierplatte 3 hochgeführt
und oberhalb dieser Platte mit einem Bedienungsknopf 16 versehen. Da die im Tragorgan
15 montierte Triode mehr als vier Anschlüsse hat, wird der Heizstrom mittels loser
Leitungen 17 zugeführt, die mit der Heizspannungsquelle verbunden werden. In den
Tragorganen 18 und 19 sind ein Kathodenwiderstand und. ein Entkopplungskondensator
montiert. Die Tragorgane 20, 21 und 22 enthalten einen Anodenwiderstand, einen Kopplungskondensator
und einen Gitterableitwiderstand für die folgende Röhre. Die übrigen Tragorgane
23 bis 27 enthalten nur eine Verbindungsleitung.
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Da alle Säulen 4 gleich lang sind, liegen alle Isolierplatten 3 in
einer Ebene. Die auf der oberen Isolierplatte jedes Tragorgans aufgebrachten Schaltungssymbole
ergeben somit das Schaltbild des Versuchsaufbaus. Die Kontaktstifte. die in ein
und dieselbe Metallplatte 12 eingesetzt sind, sind in leitender Verbindung miteinander,
was im Schaltbild durch die obenerwähnte Kennzeichnung der Ecken der quadratischen
Isolierplatten 3, die in analoger Weise bei den rechteckigen Isolierplatten 3 vorgesehen
ist, erkennbar ist.
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Die Buchsen 6 dienen zur Verbindung mit äußeren Leitungen, die z.
B. zu Spannungsquellen. Antennen oder Meßapparaten führen. Sie können auch beim
Aufbau komplizierter Schaltungen in Einzelfällen zur Herstellung von Verbindungen
zwischen zwei Punkten innerhalb einer auf der Tafel aufgebauten Schaltung dienen,
ohne daß die Übersichtlichkeit dadurch wesentlich verringert wird.
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In der gezeigten Ausführungsform sind die Metallplatten
12 auf der Tafel 11 in einem quadratischen Muster angeordnet. Sie
können natürlich auch in einem anderen regelmäßigen Muster angeordnet sein.
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Die Platten 2 sind nicht unbedingt notwendig, sie geben aber den Tragorganen
eine gute mechanische Steifheit.
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Anstatt die Löcher 13 selbst als Buchsen für die Kontaktstifte 5 auszubilden,
können in diesen Löchern auch besondere Buchsen eingesetzt sein, die zu den Kontaktstiften
5 passen. Die Buchsen können auch direkt in die Tafel 11 eingesetzt sein,
wobei die elektrischen Verbindungen zwischen den Buchsen auf beliebige andere Weise
hergestellt werden.
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In den in F i g. 1 bis 6 gezeigten Ausführungsbeispielen sind die
Tragorgane nur durch ihre Kontaktstifte gehalten. Es kann aber auch eine mechanische
Befestigung vorgesehen werden, was beispielsweise für Tragorgane, die Schaltelemente
größeren Gewichts enthalten, zweckmäßig sein dürfte.