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Veränderlicher Widerstand mit Schaltereinrichtung und hiermit bestücter
Fernsteuerungs-Signalsender Die erfindung bezieht sich auf einen veränderlichen
Widerstand mit Schaltereinrichtung und auf einen hiermit bestückten Fernsteuerungs-Signalsender
und betrifft die Maßnahme, daß der veränderliche Widerstand für eine elektrische
Einstellung mit einer äußeren Schaltung gekoppelt oder von ihr entkoppelt und gleichzeitig
durch einen einzigen Arbeitsgang eingestellt werden kann.
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Für den Fall, daß ein veränderlicher Widerstand mit einer äußeren
Schaltung, die zusammen mit dem Widerstand in einem Gehäuse od.dgl. angeordnet ist,
nur dann gekoppelt oder von ihr entkoppelt wird, wenn er eingestellt werden soll,
beispielsweise wenn der veränderliche Widerstand zur Justierung des Widerstandswertes
nur dann init der äußeren Schaltung gekoppelt wird, wenn eine Stromquelle an die
Schaltung angeschlossen ist, wird nach
dem Stand der Technik ein
vom veränderlichen Widerstand getrennter Schalter verwendet. In diesem Fall wird
zunächst der Schalter betätigt, um den veränderlichen Widerstand zu koppeln, und
dann wird dieser verstellt. Bei dieser Konstruktion erhöht sich die Zahl der Bestandteile
um den getrennt vorgesehenen Schalter, der außerdem vor der Verstellung des veränderlichen
Widerstands betätigt werden muß. Außerdem ist, wenn es sich um einen veränderlichen
Widerstand in einem Fernsteuerungssystem od.dgl. handelt, der gewöhnlich nur mit
der äußeren Schaltung gekoppelt zu werden braucht, wenn diese an eine Stromquelle
angeschlossen ist, im beschriebenen Fall die als Stromquelle dienende Batterie einem
unnötigen Stromverbrauch unterworfen, wenn der Schalter nach der Justierung des
veränderlichen Widerstands in der eingeschalteten Stellung belassen wird.
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Durch die Erfindung werden diese beschriebenen Nachteile mit Hilfe
eines neuartigen veränderlichen Widerstands mit einer Schaltereinrichtung vermieden,
bei dem die Betätigung der Schaltereinrichtung und die Einstellung des veränderlichen
Widerstands beispielsweise zur Pegel-, Helligkeits- oder lautstärkesteuerung od.dgl.
durch einen einzigen Arbeitsgang durchgeführt werden kann.
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Der erfindungsgemäße veränderliche Widerstand mit der Schaltereinrichtung
zeichnet sich dadurch aus, daß die Schalterbetätigung und die Widerstandseinstellung
zur Pegelsteuerung od.dgl. mit einem einzigen Arbeitsgang durchführbar ist, indem
das elektrische Koppeln oder Entkoppeln des veränderlichen Widerstands an die bzw.
von der äußeren Schaltung durch Niederdrücken bzw. Loslassen eines Handknopfs durchgeführt
wird, während die Pegelsteuerung od.dgl. durch Drehen des Knopfs in dessen niedergedrückter
Stellung durchgeführt wird. Dieser Widerstand ist
deshalb insbesondere
als veränderlicher Widerstand für ein Fernsteuerungssystem od.dgl. geeignet, das
beispielsweise zur Fernsteuerung des Pegels, der Lautstärke oder Helligkeit eines
Fernsehempfängers dient, wo er im Sender das Anschließen einer Stromquelle an einen
Oszillator und die Justierung des veränderlichen Widerstands für die Pegelsteuerung
als mit einem einzigen Arbeitsgang durchführbar ermöglicht. Außerdem vermeidet er
die Möglichkeit einer Stromverschwendung, die sich bei bekannten Fernsteuerungssystemen
dadurch ergibt, daß der Schalter nach dem Justieren des veränderlichen Widerstands
in der Einschaltstellung belassen wird. Er erweist sich deshalb in der Praxis als
sehr wertvoll.
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Kurz dargestellt, ist die Erfindung verwirklicht bei einem veränderlichen
Widerstand mit einer Schaltereinrichtung zur Verwendung in einer Fernsteuerung,
wobei die Schalter einrichtung mit dem veränderlichen Widerstand so gegenseitig
verriegelt ist, daß sie nur dann im Betätigungszustand ist, wenn der veränderliche
Widerstand verstellt werden soll. Bei diesem veränderlichen Widerstand mit der Schaltereinrichtung
kann die Betätigung der Schaltereinrichtung und die Verstellung des veranderlichen
Widerstands zur Pegelst.euerung od.dgl. durch einen einzigen Arbeitsgang durchgeführt
werden.
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Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung. Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise
dargestellt und zwar zeigen Fig. 1 eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines
veränderlichen Widerstands mit Schaltereinrichtung gemäß der Erfindung,
Fig.
2 einen Schnitt in einer Ebene II-II in Fig. 1 Fig. 3 eine Schnittansicht entsprechend
Fig. 1 der selben Ausführungsform im Zustand der Betätigung, Fig. 4 eine schematische
Darstellung einer anderen Ausführungsform, Fig. 5 und ó Schaltpläne elektronischer
Schalter in erfindungsgemäß er Anwendung, Fig. 7a und 7b einen fragmentarischen
Langs- bzw.
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Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform im Zustand mit niedergedrücktem
veränderlichem Widerstand, Fig. 8 eine Ansicht entsprechend Fig. Ta der selben Ausführungsform
mit dem veränderlichen Widerstand im nicht niedergedrückten Zustand, Fig. 9a und
9b Schnitte entsprechend Fig. 7a bzw. 7b durch eine etwas abgewandelte Ausführungsform,
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht eines Fernsteuerungs-Signalsenders mit einem
veränderlichen Widerstand mit Schalter einrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 11
einen Blockschaltplan des Senders nach Fig. 10, und Fig. 12 einen Schaltplan eines
im Sender nach Fig. 10 und 11 verwendeten astabilen Multivibrators.
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Die Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 weist ein Gehäuse 1 mit
einer rechteckigen Öffnung 2 in der Oberseite auf.
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Im Gehäuse 1 ist ein Verstellglied 3, das zwei zueinander
parallele,
bogen- oder gewölbeförmige Seitenwände 4 und 4t aufweist, beweglich angeordnet.
Von einer der Seitenwände des Verstellglieds 7 steht nach außen ein ein Federglied
5 tragender Vorsprung 6 vor. 1)as Verstellglied 3 wird vom Federglied 5 immer nach
oben geschoben und nimmt normalerweise eine Stellung gemäß Fig. 1 ein, in der die
bogenförmigen Seitenwände 4 und 4t des Verstellglieds 3 teilweise durch die rechteckige
Öffnung 2 des Gehäuses 1 vorstehen. Im Gehäuse 1 befindet sich ein veränderlicher
Widerstand 7, der über eine drehbare Welle 8 integral mit einem Handknopf oder Handrad
9 verbunden ist, das zwischen den bogenförmigen Seitenwänden 4 und 4' liegt. Am
Verstellglied 3 sitzen bewegliche Schaltstücke 10 und am Gehäuse 1 feste Schaltstücke
11, die zusammen einen Schalter 12 bilden.
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Der veränderliche Widerstand 7 ist an Klemmen 13 angeschlossen (Fig.
2).
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Wird bei dieser Konstruktion das Verstellglied 3 entgegen der Kraft
des Federglieds 5 nach unten gedrückt, so verschiebt es sich aus der Stellung nach
Fig. 1 hinunter in die Stellung nach Fig. 3, wodurch das Handrad 9 teilweise zwischen
den bogenförmigen Seitenwänden 4 und 4 des Verstellglieds 3 hervortritt.
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Mit dem Runterdrücken des Verstellglieds 3 werden auch die beweglichen
Schaltstücke 10 gleichmäßig nach unten bewegt und in Kontakt mit den festen Schaltstücken
11 gebracht, so daß im Zustand nach Fig. 3 der Schalter 12 geschlossen ist. In diesem
Zustand nach Fig. 3, also mit niedergedrücktem Verstellglied 3, kann durch Verdrehen
des Handrads 9 der Widerstandswert des veränderlichen Widerstands 7 geändert werden.
Auf diese Weise kann mit einem einzigen Arbeitsgang die Betätigung des Schalters
und die Einstellung des veränderlichen Widerstands durchgeführt werden.
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Die Figuren 4 bis 6 zeigen eine weitere kusfuhrungsform, bei der
ein Handknopf oder Handrad 14 (Fig. 4) für den veränderlichen Widerstand aus zwei
leitfähigen Scheiben 15 und 15' besteht, die miteinander durch einen Isolator 16
verbunden sind.
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Mit dem Handrad 14 ist ein veränderlicher Widerstand 17 über eine
drehbare Welle 18 integral verbunden. Die leitfähigen Scheiben 15 und 15' haben
Reibkontakt mit an entsprechenden Klemmen 19 bzw. 19' angeschlossenen Bürsten 20
bzw. 20'. Zwischen die Klemmen 19 und 19' sind die Schaltung eines elektronischen
Schalters 21 und eine Stromquelle 22 geschaltet. Fig. 5 zeigt ein Beispiel der Schaltung
des elektronischen Schalters 21. Er umfaßt einen verstärkenden Transistor 23 und
einen Schalttransistor 24. Die Klemmen 19 und 19' sind über einen Eingangswiderstand
25 mit der Basis des verstärkenden Transistors 23 verbunden, während mit dem Emitter
des Schalttransistors 24 eine Last 26 verbunden ist. Ein Kondensator 27 dient dem
laden und Entladen.
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Wird im Betrieb das Handrad 14 mit der Hand berührt, so werden die
leitfähigen Scheiben 15 und 15' gegeneinander kurzgeschlossen und damit auch über
die Bürsten 20 und 20' die Klemmen 19 und 19' kurzgeschlossen. Als Ergebnis fließt
Strom von der Stromquelle 22 über den Eingangswiderstand 25 zur Basis des verstärkenden
Transistors 23. Durch den dem Transistor 23 eingespeisten Basisstrom liefert dieser
einen verstärkten Ausgangsstrom an die Basis des Schalttransistors 24 und triggert
diesen, so daß die mit dem Emitter des Schalttransistors 24 verbundene last 26 eingeschaltet
wird. In diesem Zustand kann durch Verstellen des Handrads 14 der veränderliche
Widerstand 17 auf einen gewünschten Wert eingestellt werden. Wird nach dem Verstellen
des Handrads 14 die Hand von diesem weggenommen, so kann die last 26 automatisch
abgeschaltet werden. Der Eingangswiderstand
25 hat einen ausreichend
hohen Widerstandswert im Vergleich zum Widerstandswert der Hand, so daß unabhängig
von Variationen der durch die Hand gegebenen Widerstandswerte ein klarer und stabiler
Betrieb gewährleistet ist.
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Fig. 6 zeigt ein weiteres Beispiel für die Schaltung des elektronischen
Schalters 21. Hierbei ist ein elektromagnetisches Relais 28 mit dem Schalttransistor
24 verbunden, so daß über das elektromagnetische Relais 28 eine Gleich- oder Wechselstromquelle
29 an die last 26 gelegt werden kann. Dies ist für eine Last mit hohem Beistungsverbrauch
verwendbar.
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Bei einer weiteren Ausführungform nach den Fig. 7a, 7b, 8, 9a und
9b ist ein Chassis oder Rahmen 30, 31 am Gehäuse 32 eines Fernsteuerungssenders
od.dgl. befestigt, bei dem ein mit einem Schalter versehener veränderlicher Widerstand
33 verwendet wird, der im Rahmen 30, 71 montiert ist. Sein veränderliches Widerstandselement
34 ist über eine drehbare Welle 35 integral mit einem Einstellrad 36 gekoppelt .
Die Welle 35 des veränderlichen Widerstands 33 durchsetzt in den gegenüberliegenden
Seitenwänden des Rahmens 30, 31 gebildete Offnungen oder Schlitze 37, 38, die in
Vertikalrichtung langgestreckt sind, so daß die Welle 35 relativ zum Rahmen 30,
31, vertikal beweglich ist. Die Welle 35 wird hierbei durch zwei V-förmige Federn
41 und 42 nach oben gedrückt, die in Form eines Buchstabens W angeordnet sind und
jeweils mit einem Ende lose oder drehbar in Löchern 39 bzw. 40 in einer der Seitenwände
des Rahmens 30, 31 sitzen, während sie mit ihrem anderen Ende an der Unterseite
der Welle 35 angreifen.
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Wird also das Einstellrad 36 von außerhalb des Gehäuses 32 beispielsweise
durch einen Finger nach unten gedrückt, so bewegt es sich entgegen der Kraft der
Federn 41 und 42 in eine Stellung nach Fig. 7a, 7b nach unten, während es bei Wegfall
der
nach unten drückenden Kraft aufgrund der Rückstellkraft der Federn 41 und 42 wieder
in seine obere Stellung gemäß Fig. 8 heraufkommt. Sind die Löcher 39 und 40 zum
Lagern der Federn 41 bzw. 42 in einer Stellung geringfügig unterhalb der unteren
Arbeitsstellung der drehbaren Welle 35 gewählt, so kann erreicht werden, daß die
Welle 35 von den Federn 41 und 42 einer starken Vorbelastungskraft unterworfen wird,
wenn sie sich in ihrer oberen Ruhestellung befindet, und einer geringen Vorbelastungskraft
unterworfen wird, wenn sie sich in ihrer unteren Arbeitsstellung befindet. Im Fall
einer derartigen Ausführung kann zur Zeit des Niederdrückens des veränderlichen
Widerstands 33 ein guter Berührungssinn erreicht werden. Diese Gestaltung der Federanordnung
ist jedoch nicht notwendig und es ist auch möglich, nur eine einzelne V-förmige
Feder oder eine W-förmige Feder oder schließlich auch irgend eine andere Feder oder
einen flexiblen Bauteil mit anderer geeigneter Form gebung zu verwenden.
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Der veränderliche Widerstand 33 ist mit Bürstenklemmen 43, 44 und
45 ausgestattet, die dem Anschluß des Widerstandskörpers und des Abgriffs des Widerstandselements
34 an die äußere Schaltung dienen und die entlang der Innenwand des Rahmens 31 gemeinsam
mit dem veränderlichen Widerstand 33 vertikal bewegbar sind. Der Rahmen 31 weist
an seiner Innenwand Klemmen 46, 47, 48 und 49 in Form von Metallfolien einer gedruckten
Schaltung auf, an die bei ihrem Absenken, also beim Absenken des veränderlichen
Widerstands 33, die Bürstenklemmen 43, 44 und 45 kontaktierend angreifen. Die Klemme
46 ist mit einer Klemme einer einstellbaren Schaltung einer Fernsteuerungs-Senderschaltung
verbunden, die Klemme 47 mit der anderen Klemme der einstellbaren Schaltung, die
Klemme 48 mit einer Batterie und die Klemme 49 mit der Stromspeisungsleitung der
Schaltung.
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Bei dieser beschriebenen Konstruktion befindet sich der veränderliche
Widerstand 33 normalerweise in seiner oberen Ruhestellung. In dieser Stellung ist
er von der äußeren Schaltung getrennt, da die Bürstenklemmen 43, 44 und 45 die als
gedruckte Schaltung hergestellten Folienklemmen 46, 47, 48 und 49 nicht berühren.
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Bei der Betätigung wird der veränderliche Widerstand 33 mit Hilfe
eines Fingers niedergedrückt und bringt die Bürstenklemmen 43, 44, 45 in Kontakt
mit den dazugehörigen Klemmen 46 bis 49, wodurch der veränderliche Widerstand 33
mit der äußeren Schaltung verbunden wird. In diesem Zustand kann die äußere Schaltung
bzw. der Widerstand 33 durch Verdrehen des Einstellrads 36 justiert werden.
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Hierbei kann leicht ein Drehkontrollglied 50 in den in einer der
Seitenwände des Rahmens 30, 31 gebildeten Schlitz 37 eingeführt werden, das die
Drehung des veränderlichen Widerstandselementes 34 aus seiner blockierten Stellung
heraus verhindert (Fig. 9a).
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Auch bei dieser Ausführungsform können die Schalterbetätigung und
die Einstellung des Widerstands mit enem einzigen Arbeitsgang bewirkt werden, wobei
das elektrische Koppeln oder Entkoppeln des veränderlichen Widerstands 33 durch
das Niederdrücken oder Loslassen des Einstellrads 36 und die Einstellung des Widerstandswers
durch Verdrehen des Einstellrads 36 bewirkt werden. Auf diese Weise kann der veränderliche
Widerstand 36 an die äußere Schaltung nur zur Zeit seiner Verstellung angeschlossen
werden.
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Während bei der beschriebenen Ausführungsform der veränderliche
Widerstand
33 an die äußere Schaltung durch Niederdrücken des Einstellrads 36 elektrisch gekoppelt
wird, ist auch eine Konstruktion möglich, bei der der veränderliche Widerstand durch
Niederdrücken des Einstellrads elektrisch entkoppelt wird.
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Als weitere Abwandlung ist eine Konstruktion möglich, bei der durch
Niederdrücken des Einstellrads der veränderliche Widerstand mit einer getrennten
Schaltung elektrisch gekoppelt wird, wofür an der Seite des Rahmens 30 zwei verschiedene
Klemmen vorhanden sein können.
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Der oben beschriebene veränderliche Widerstand mit der Schaltereinrichtung
kann beispielsweise bei einem Fernsteuerungssender 51 gemäß Fig. 10 zur Anwendung
kommen, bei dem nur, wenn der Knopf, also das Einstellrad 36 im Fall des veränderlichen
Widerstands 33 der dritten Ausführungsform in ein Gehäuse 52 niedergedrückt wird,
die Senderschaltung arbeitet und beispielsweise ein Fernsteuerungs-Lichtsignal zum
Steuern des Pegels eines Fernsehempfängers aussendet und durch Verstellen des veränderlichen
Widerstands 33 zur Helligkeits- oder lautstärkeregelung der Modulationsinhalt des
Lichtsignals eingestellt werden kann. In anderen Worten ist es mit dem veränderlichen
Widerstand mit der Schaltereinrichtung möglich, eine Fernsteuerung zum Fernsteuern
des Pegels der Helligkeit oder Lautstärke eines Fernsehempfängers durch Veränderung
der Abgabe des übertragenen Signals durch eine Verstellung des zur Hand befindlichen
veränderlichen Widerstands zu schafen.
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Fig. 11 zeigt ein Beispiel für einen solchen Fernsteuerungssender.
Dessen Schaltung weist einen astabilen Multivibrator 53 auf, dessen Tastverhältnis
durch einen veränderlichen Widerstand 54 veränderbar ist. Die Schaltung umfaßt weiterhin
einen Oszillator 55, einen Verstärker 56 und ein Senderelement 57 zum Senden von
Licht, Schall, elektromagnetischen Wellen
oder einem magnetischen
Feld. Das Senderelement 57 kann beispielsweise eine lichtemittierende Diode sein.
Ein Schalter 58 dient dazu, die Spannung an den astabilen INultivibrator 53, den
Oszillator 55, den Verstärker 56 und das Senderelement 57 anzulegen, bzw. sie hiervon
zu trennen.
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Fig. 12 zeigt die Verbindung zwischen dem astabilen Multivibrator
53 und dem veränderlichen Widerstand 54 gemäß Fig. 11. Der astabile Multivibrator
53 besteht aus Transistoren 59 und 60, Kondensatoren 61 und 62 und Widerständen
63 und 64.
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Die Klemmen des veränderlichen Widerstands 54 sind jeweils mit der
Basis eines der Transistoren 59 und 60 verbunden und das Tastverhältnis des astabilen
Multivibrators 53 kann durch Bewegen eines Abgriffs 65 des veränderlichen Widerstands
54 eingestellt werden.
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Bei der Schaltung nach Fig. 11 beginnt die Schwingung beim Schließen
des Schalters 58; das Tastverhältnis des gesendeten Signals wird durch Veränderung
des veränderlichen Widerstands 54 eingestellt und andererseits durch einen Empfänger
in einem Fernsehgerät festgestellt, wo eine entsprechende Änderung des gesteuerten
Pegels bewirkt wird.
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Es sei nun die Anwendung der beschriebenen Ausführungsbeispiele des
veränderlichen Widerstands mit der Schalteinrichtung im Fernsteuerungssender nach
Fig. 11 beschrieben.
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Im Fall der ersten Ausführungsform nach Fig. 1 bis 3 wird als veränderlicher
Widerstand 54 (Fig. 11) der veränderliche Widerstand 7 und als Schalter 58 (Fig.
11) der von den beweglichen Schaltstücken 10 und den festen Schaltstücken 11
gebildete
Schalter 12 verwendet. Es wird dann im geschlossenen Zustand des Schalters 12 bzw.
58 eine Spannung tVcG an den astabilen Multivibrator 53, den Oszillator 55, den
Verstärker 56 und das Senderelement 57 zum Aussenden eines Signals angelegt.
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Außerdem wird im Zustand-nach Fig. 3, bei dem das Verstellglied 3
aufgrund einer daran angreifenden nach unten gerichteten Kraft niedergedrückt ist,
durch Verdrehen des Handrads 9 der Abgriff 65 (Fig. 12) zur Änderung des Tastverhältnisses
des gesendeten Signals bewegt. Auf der Seite des Fernsehempfängers wird diese änderung
des Tastverhältnisses bemerkt und eine entsprechende Änderung des Pegels oder dergleichen
bewirkt.
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Die dritte Ausführungsform gemäß den Fig. 7 bis 9 kann in gleicher
Weise wie die erste Ausführungsform für den Fernieuerungssender verwendet werden.
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Bei der zweiten Ausführungsform nach den Fig. 4 bis 6 wird der Schalter
durch Berührung der leitfähigen Scheiben 15 und 15' mit der Hand angeschaltet, um
die Spannung Vcc an den astabilen Multivibrator 53, den Oszillator 55, den Verstärker
56 und das Senderelement 57 (Fig. 11) anzulegen, so daß der Sender mit dem Senden
des Signals beginnt. In anderen Worten, wird der Sender durch Berührung des Handrads
14 des veränderlichen Widerstands 17 mit der Hand in Betrieb gesetzt und durch Verdrehen
des Handrads 14 der Widerstandswert des veränderlichen Widerstands geändert, so
daß sich das Tastverhältnis des astabilen Multivibrators 53 (Fig. 11) ändert und
weiterhin in der beschriebenen Weise die Helligkeit, Lautstärke usw. des Fernsehempfängers
eingestellt wird.
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Während bei den Ausführungsbeispielen von der Änderung des Pegels,der
Helligkeit, Lautstärke od.dgl. eines Fernsehempfängers
über die
änderung des Tastverhältnisses des übertragenen Signals aufgrund einer Verstellung
des veränderlichen Widerstands beschrieben wurde, kann der Pegel auch über eine
Amplituden- oder Frequenzänderung des übertragenen Signals durch Verstellen des
veränderlichen Widerstands verändert werden.
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In diesem Fall muß der Oszillator entsprechend einer solchen Betriebsweise
geeignet geändert werden.