DE2143753A1

DE2143753A1 - Veränderbarer Widerstand

Info

Publication number: DE2143753A1
Application number: DE19712143753
Authority: DE
Inventors: Helmut 8740 Brendiorenzen; Jorenda Heinz 8740 Bad Neustadt; Schuberth Christian 8740 Herschfeld Eberwein
Original assignee: Preh GmbH
Current assignee: Preh GmbH
Priority date: 1971-09-01
Filing date: 1971-09-01
Publication date: 1972-11-16
Also published as: DE2143753B2; DE2143753C3; NL7211468A; GB1408182A; AT318080B

Description

Elektrofeinmechanische Werke

Jakob P_reh Nachf.

8740 Bad Neustadt/Saale Schweinfurter Straße 5

5/71 Pt.+Hgm Bsch/Gü

Bad Neustadt/S., d. 27.8.1971

Veränderbarer Widerstand

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung· zur Betätigung des Schleifers eines veränderbaren Widerstandes.

Die bisher bekannten. Vorrichtungen zur Betätigung des Schleifers bestanden bei Drehwiderständen aus Knöpfen, deren Drehung direkt oder über Getriebemittel auf den Schleifer übertragen wurde. Diejenigen Drehwiderstände, deren Schleifer über Getriebemittel verstellt wurden,· erlaubten meist eine genauere Einstellung des gewünschten Widerstandswertes. Hierbei kann das Getriebemittel entweder aus einem Zahnradpaar oder mehreren Zahnrädern bestehen.

Weiter ist es bekannt, als Getriebemittel eine Schraubenspindel zu verwenden, die mit einem entsprechenden Zahnkranz des Schleifers zusammenwirkt. Der Antrieb der Schraubenspindel erfolgt dabei gewöhnlich mit einem Drehknopf, der auf dem aus dem Gehäuse herausgeführten Ende der Schraubenspindel sitzt.

Bei den bekannten Schiebewiderständen wird der Schleifer meist ohne Getriebemittel durch eine Linearbewegung der Betätigungshandhabe direkt verstellt. Selbstverständlich bringt auch hier eine Ausführung mit einem Getriebemittel die Möglichkeit einer feinfühligeren Einstellung.

Weitc-r ist es bekannt, diese manuellen Hin- und Herbewegungen bzw. Drehbewegungen durch einen Motor ausführen zu lassen.

Neuerdings ist auch eine Vorrichtung bekannt geworden (Gbm 7 046 781)» bei der die manuelle Hin- oder Herbewegung in eine Drehbewegung umgewandelt wird. Es aind zwei Drucktasten vorgesehen, die bei alternativer Betätigung über Kupplungsmittel, welche beiden Drucktasten zugeordnet

208847/0586

sind, den veränderbaren Widerstand in der einen oder anderen fiichtung mechanisch verändern. Die Drucktasten sind als Schubstangen ausgebildet, die als Kupplung dienende Stichelhebel tragen, die unter Federspannung stehen und nur bei Tastendruck mit einem Zahnrad mit Außenverzahnung in Wirkverbindung treten, das den Kraftsehluß herstellt und den Schleifer mittel- oder unmittelbar betätigt. Die Stichelhebel sind außerhalb der Wirkungslinie einer Feder, die auf sie wirken, drehbar gelagert und dadurch derart federnd angeordnet, daß der Eingriff zwischen Stichelhebel und Zahnrad über den mechanisch begrenzten Hub jeder Taste erhalten bleibt. Nachteil dieser Ausführung ist es, daß um den gesamten Widerstandsbereich des Schleifers zu durchdrehen, ein mehrmaliges Betätigen der Drucktaste erforderlich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu beseitigen und eine Vorrichtung zur Betätigung des Schleifers zu schaffen, die es erlaubt, eine bequemere und genauere Einstellung des Schleifers vorzunehmen.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art mindestens eine Betätigungshandhabe, über mindestens einen Energiespeicher und mindestens einen Geschwindigkeitsregler mit dem Schleifer in Wirkverbindung zu bringen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der Energiespeicher aus Federmitteln, die in eine mit einer Zahnstange versehene und im Widerstandsgehäuse verschiebbaren Federkammer unter Vorspannung eingesetzt sind.

So besteht beispielsweise bei einer Ausführungsform das Federmittel aus einer Druckfeder, die durch eine durch eine Stirnfläche der Federkämmer ragende und mit der Betätigungshandhabe in Wirkverbindung stehende Welle zusammendrückbar ist.

Bei einer Ausführungsform ist die Wirkverbindung zwischen Betätigungahandhabe und Welle starr.

209847/0586

2U3753

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, daß die Wirkverbindung zwischen Betätigungshandhabe und Stößel über eine Zugfeder erfolgt, die mit ihrem einen Ende an der Betätigungshandhabe und mit ihrem anderen Ende am Stößel befestigt ist.

Eine Ausgestaltung besteht darin, daß die Zahnstange der Federkammer mit einem Ritzel einer Geschwindigkeitsreglerwelle zusammenwirkt.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung besteht der Geschwindigkeitsregler aus einem erhabenen Lager des Widerstandsgehäuses, um das sieh ein topfförmiger mit der Geschwindigkeitsreglerwelle starr verbundener Körper dreht, wobei sich zwischen beiden ein Bremsmittel befindet.

Eine Ausgestaltung sieht vor, daß das Bremsmittel eine Flüssigkeit mit hoher Viskosität ist.

Eine besonders einfache Lösung der Erfindung sieht vor, daß die Geschwindigkeitsreglerwelle gleichzeitig die Welle für den Schleifer eines Drehwiderstandes ist.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der topfförmige Körper umfangseitig Zapfen aufweist, die mit einem perforierten Band zusammenwirken, an dem der Schleifer des Schiebewiderstandes befestigt ist.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Geschwind!jkeitsregler ein Windflügelregler, dessen drehbarer Teil mit einem Zahnkranz versehen ist, der über ein Zahngetriebe mit dem Schleifer und dem Ritzel der Federkammer in Antriebseingriff steht.

Schließlich wird bei einer letzten Ausführungsform die Stellung des Schleifers in einem Fenster der Betätigungshandhabe durch ein perforiertes Band angezeigt, das übi;r in der Betätigungshandhabe befestigte ümlonkrollen geführt ist und da3 über radiale Zapfen einer mittels eines Zahnkranzus von dem Schleifer angetriebene Rolle geführt ist.

209847/0586

2H3753

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen,.in der die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert wird. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können bei anderen Ausführungsformen der Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren Anwendung finden.

Von den Figuren zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung,

Figo 2 einen Sohiebewiderstand in der Seitenansicht, wobei eine Seitenhälfte entfernt wurde,

Fig. 3 diese Seitenhälfte in der Seitenansicht

Fig. 4.die Seitenhälfte in Stirnansicht

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung.

In Fig. 1 ist von der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Prinzipdarstellung für die Ausführung als Drehwiderstand dargestellt. Es werden hierbei senkrechte Bewegungen einer Welle, die durch ein Betätigungsorgan z.B. einer Wippe, einer Taste, eines Hebels oder ähnlichem ausgelöst werden, in eine drehende Bewegung umgewandelt. Selbstverständlich ist auch eine Umwandlung in eine waagrechte Bewegung wie bei einem Schiebewiderstand denkbar. Gleichzeitig erfolgt eine Zeitdehnung und damit ein langsamerer Bewegungsablauf am Widerstandselement. Die Zeitdehnung wird durch mechanische Vorschaltglieder, Energiespeicher und Geschwindigkeitsregler erreicht. Der durch die Zeitdehnung bedingte langsame Bewegungsablauf ist für eine Feineinstellung von Vorteil.

Die neuartige Vorrichtung zur Einstellung des Schleifers besteht aus einer Welle (1), die durch die Stirnfläche (2) einer Federkammer (3) verschiebbar angeordnet ist. Die Welle besitzt an dem Ende, das in die Federkammer ragt, eine runde Druckplatte (4)· Die Federkammer (3) selbst ist länglich und innerhalb des Widerstandsgehäuses verschiebbar angeordnet. In die Federkammer (3) ist unter Vorspannung eine Druck-

209847/0586

2U3753

feder (5) eingesetzt. An ihrer einen Längsseite besitzt die Federkammer (3) eine Zahnstange (6), deren Zähne mit den Zähnen eines Ritzels (7) im Eingriff stehen. Das Ritzel (7) ist ohne Schlupf an der Geschwindigkeitsreglerwelle (β) befestigt. Die Geschwindigkeitsreglerwelle ist in Fig. 1 gleichzeitig die Welle für den Schleifer des Drehwiderstandes.

Mit der Geschwindigkeitsreglerwelle (δ) ist ein topfförmiger Körper (9) um ein erhabenes Lager (1O) des Viderstandsgehäuses drehbar. Die Berührungsstellen beider sind mit einer Flüssigkeit von hoher Viskosität überzogen, welche sich über einen größeren Temperaturbereich nur wenig verändern darf. Mit Hilfe einer Andruckfeder (ii),die sich am Ritzel (7) und am Widerstandsgehäuse abstützt, werden der topfförmige Körper ' (9) und das erhabene Lager (1O) aneinandergedrückt. Außerdem können somit Fertigungstoleranzen ausgeglichen und die Ablaufzeit beeinflußt werden.

Eine Anzeige des jeweils eingestellten Widerstandswertes kann dadurch erreicht werden, daß der topfförmige Körper (9) umfangseitig vorstehende Zapfen (12) besitzt, die mit entsprechenden Ausnehmungen (13) eines Anzeigebandes (I4) zusammenwirken.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist wie folgt beschrieben. Wird die Welle (1) durch ein Betätigungsorgan in Form einer Wippe oder Taste nach unten gedrückt, so wird die Druckfeder (5) mittels der Druckplatte (4) in der Federkammer (3) zusammengedrückt. Das heißt, daß Energie in der Druckfeder für die Dauer des Niederdrückens gespeichert wird. Da die Federkammer (3) im Widerstandsgehäuse verschiebbar angeordnet ist, wird die Druckfeder versuchen sich über eine Bewegung der Federkammer (3) nach unten zu entspannen. Da aber die Federkammer über die Zahnstange (6) mit dem Ritzel (7) und damit mit der Geschwindigkeitsroglerwelle (δ) verbunden ist, erfolgt ein langsamer Bewegungsablauf, der von den allgemeinen Reibungskräften der Andruckfeder (11) und den Reibungskräften des Geschwindigkeitsreglers (9, 10) abhängt.

209847/0586

Wird das Betätigungsorgan losgelassen, so kehrt die Welle (i) mit ihrer Druckplatte (4) in die Ausgangsstellung an die obere Innenkante der Stirnfläche (2) zurück. Die Drehung des Schleifers wird sofort unterbrochen.

Der Rücklauf erfolgt über eine zweite Welle (I¹)» d-ie ebenfalls durch die untere Stirnseite der Federkammer ragt und eine Druckplatte (4') besitzt. Es wäre auch denkbar, daß der Rücklauf über eine zweite Federkammer erfolgen könnte. In diesem Falle dürfte das Betätigungsorgan aber nicht fest mit der Welle (1) verbunden sein.

Wird das Betätigungsorgan langsam niedergedrückt, so kann es vorkommen, daß der Bewegungsablaμf synchron mit der Betätigungsgeschwindigkeit läuft. Es lassen sich ohne weiteres mehrere hintereinanderliegende Widerstände in Form einer Tandem-Ausführung durch eine Vorrichtung betätigen.

In den Figuren 2 bis 4 ist eine Ausfuhrungsform eines Schiebewiderstandes mit der neuartigen Torrichtung gezeigt, wobei die Fig. 2 und Fig. 3 die beiden Gehäuseteile darstellen. Der Widerstand besteht aus einem rechteckigen, länglichen Gehäuse (15) ι in dem auf nicht sichtbaren erhabenen Läger die beiden topfförmigen Körper (9) drehbar gelagert sind. Drehstarr mit ihn verbunden sind die Ritzel (7)» die über die Zahnstangen (6) mit den Federkammern (3) in Wirkverbindung stehen. In diesen Federkammern sind die Druckfedern (5) unter Torspannung eingesetzt. Bei diesem Ausführungsbeispiel geht die Welle (i) - im Gegensatz zu Fig. 1 - durch die ganze Federkammer hindurch und ragt - wenn das Betätigungsorgan gedrückt ist - unten aus der Federkammer heraus. Diese Lösung ist möglich, da für den Rücklauf eine zweite Federkammer zur Verfügung steht.

Im Gehäuse (15) ist eine Nut (16) ausgespart, in der der Federträger (17) gleiten kann. Angetrieben wird er durch ein umlaufendes perforiertes Band (14¹)» ^das seinerseits durch die Zapfen (12) der topfförmigen Körper (9) gedreht wird.

20984 77 0586

2H3753

In Fig. 3 ist die Gegenhälfte des Schiebewiderstandes dargestellt. Mit (15) ist wiederum das Gehäuse bezeichnet, auf dessen erhöhter Plattform (17) die Widerstandsbahn (18) mittels Nieten (20) und die■Kollektorbahn (19) angebracht sind. Ihre Lötanschlüsse (23) ragen unten aus dem Gehäuse heraus.

Als Betätigungsorgan ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Wippe (21) gewählt worden, die in ihrer Mitte um eine Welle (22) drehbar gelagert ist.

Die Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der der Geschwindigkeitsregler ein Windflügelregler ist. Da der Eaumbedarf für die hohe Übersetzung von etwa 1:150 zwischen Drehwiderstand und Windflügelregler mehrere Zahngetriebe erfordert, wurde eine Lösung gewählt, bei der eine andere Konstruktion der Federkammer benutzt wird.

Mit (24) wird das Gehäuse des Widerstandes bezeichnet, aus dem die Anschlüsse (25) eines Drehwiderstandes (26) herausragen. In dem Gehäuse (24) ist ebenfalls eine Federkammer (27) verschiebbar gelagert, die über eine Zahnstange (28) und ein Zahngetriebe (29) mit dem Zahnkranz des Schleifers in Eingriff steht. In die Federkammer (27) ist eine Druckfeder (30) unter Torspannung eingesetzt, die durch einen Stößel (31) zusammengedrückt werden kann. Innerhalb dieses Stößels (31) befindet sich eine Zugfeder (32), deren ein Ende an einem Bolzen (34) cLer Wippe (33) und deren anderes Ende an einem Haitebügel (35) oLes Stößels (31) eingehängt ist.

Wird die Wippe links niedergedrückt, so wird der Schleifer in bereits beschriebener Weise gedreht. Drückt man aber die Wippe rechts, so wird die Zugfeder (32) gedehnt und über den Haltebügel (35) der in einer Wandnut (36) der Federkammer (27) geführt ist, wird die Federkammer nach oben bewegt.

Der Geschwindigkeitsregler besteht aus einem Windflügelregler (37), der über mehrere Zahngetriebe (38,39»40) von dem Schleifer angetrieben wird.

209847/0586

2U3753

Der Schleifer treibt ein weiteres Zahnrad (41) an, über dessen umfangseitige Zapfen (4?) ein perforiertes Anzeigeband (43) über Umlenkrollen (46) erführt wird. Hierbei drücken zwei U-förmige Bügel (44) das Anzeigeband (45") S^e8^en das Zahnrad (41)· Iⁿ die Wippe (33) ist ein Fenster (45) aus durchsichtigem Werkstoff eingelegt, um die Stellung des Schleifers mit dem Anzeigeband (43) sichtbar zu machen.

209847/0586

Claims

2H3753

- 9 Patentansprüche

Vorrichtung zur "Betätigung des Schleifers eines veränderbaren· Widerstandes, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Betätigungshandhabe (33) über mindestens einen Energiespeicher (5» 3^» 32) und mindestens einen Geschwindigkeitsregler (9»10, 37) Jnit dem Schleifer in Wirkverbindung steht,

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher aus Pedermitteln (5) besteht, die in eine mit einer Zahnstange (6) versehene und im Widerstandsgehäuse verschiebbaren Federkammer (3) unter Vorspannung eingesetzt sind»

3· Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Pedermittel eine Druckfeder (5) ist, die durch eine durch eine Stirnfläche (2) der Federkammer (3) ragende und mit der Betätigungshandhabe in Wirkverbindung stehende Welle (i) zusammendrückbar ist.

4· Vorrichtung nach Anspruch 1 mit 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkverbindung zwischen Betätigungshahdhabe und Welle starr ist,

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkverbindung zwischen Betätigungshandhabe (33) und Stößel (31) über eine Zugfeder (32) erfolgt, die mit ihrem einen Ende an der Betätigungshandhabe (33) und mit ihrem anderen Ende am Stößel (3I) befestigt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (6) der Federkammer (3) mit einem Ritzel (7) einer Geschuindigkeitsreglerwelle (β) zusammenwirkt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Geschwindigkeitsregler aus einem erhabenen Lager (1O) des Widerstandegehäuses besteht, um das sich ein topfförmiger mit der Geschwindigkeitsreglerwelle 3tarr verbundener Körper (9) dreht, wobei sich zwischen beiden ein Bremsmittel befindet,

- 10 -

209847/0586

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 71 dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsmittel eine Flüssigkeit mit hoher Viskosität ist.

Vorrichtung nach Anspruch 1, 6 und 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Cresehwindigkeitsreglerwelle (δ) gleichzeitig die Welle für den Schleifer eines Drehwiderstandes ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 7» dadurch gekennzeichnet, daß der topfförmige Körper (9) umfangseitig Zapfen (12) aufweist, die mit einem perforierten Band (I4» 14¹) zusammenwirken, an dem der Schleifer des Schiebewiderstandes befestigt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Geschwindigkeitsregler ein Windflügelregler (37) ist, dessen drehbarer Teil mit einem Zahnkranz versehen !3t, der über ein Zahngetriebe (38i 39, 40) mit dem Schleifer und dem Ritzel der Federkammer (27) in Antriebseingriff steht.

12« Vorrichtung nach Anspruch 1 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung des Schleifers in einem Fenster (45) der Betätigungshandhabe durch ein perforiertes Band (43) angezeigt wirde, das über in der Betätigungshandhabe (33) befestigte Umlenkrollen (46) geführt ist und das über radiale Zapfen (42) eines Zahnrades (41) von dem Schleifer angetrieben wird.

209847/0586