DE2449691A1 - Veraenderliche impedanzeinrichtung mit einem feineinstellmechanismus - Google Patents

Description

DIPL.-ING. SCHWA3E DR. DR. 3ANDMAIR

PATENTANWÄLTE

8 MÜNCHEN 86, POSTFACH 86 02

Dr, Berg Dipl.-lng. Stapfund Partner, 8 München 86, P.O. Box 860245

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Anwaltsakte 2^ 466 18. Oktober 1974

Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Kadoma-shi, Osaka-fu/Japan

Veränderliche Impedanzeinrichtung mit einem Feineinstell-

mechanismus

Die Erfindung betrifft eine veränderliche Impedanzeinrichtung mit einem Feineinstellmechanismus, und insbesondere eine Einrichtung, mit welcher die Drehung der Drehwelle eines veränderlichen Drehwiderstands oder -kondensators äußerst fein eingestellt werden kann.

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Im allgemeinen werden die Bauteile eines veränderlichen Impedanzelementes aufgrund von Änderungen in den Umgebimgsbedingungen verformt, gedehnt und zusammengezogen, so dab die Kenndaten des veränderlichen Impedsnzelementes unstabil werden bzw. nicht konstant sind. Dies gilt insbesondere für den Fall, wo das veränderliche Impedanzeleruent aus einer'großen Anzahl von Teilen besteht. Wenn daher ein Feineiristellmechbnismus in einem veränderlichen Impedanzelement eingebaut ist, werden die Kenndaten des letzteren noch nachteiliger beeinflußt. Auch ist es schwierig, zur Begrenzung des Winkels einer verdrehbaren Einrichtung zur Anzeige des Drehwinkels usw. in dem veränderlichen Impedanzelement ein Anschlagteil unterzubringen und einzubauen. Darüber hinaus ändern sich die Kenndaten des veränderlichen Inipedanzelementes mit dem eingebauten Feirieiristellmechanismus aufgrund der sich ändernden Umgebungsbedingungen. Ferner sind für cüe Unterbringung des Feineinstellmechanismus in dem veränderlichen Impedanzelement bei dessen Ausführung verschiedene Beschränkungen zu beachten.

Die Erfindung soll daher eine veränderliche Impedarizeinrichtun^ mit einem Feineinstellmechanismus schaffen, welcher im Aufbau sehr einfach ist und mit welchem ein erheblich größeres Dr< h-

zahluntersetzungsverhältnis geschaffen ist. Ferner soll eine veränderliche Impedanzeinrichtung geschaffen werden, bei welcher ein Feineinstellmechanismus außerhalb des veränderlichen Impedanzelementes angeordnet ist, so daß die

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Änderung seiner Kenndaten infolge von Änderungen in den Umgebungsbedingungen auf ein Minimum herabgesetzt werden kann. Schließlich soll die veränderliche Impedanzeinrichtung nur aus möglichst wenig Teilen bestehen.

Um dies zu erreichen* ist gemäß der Erfindung eine spiralförmige Rippe bzw. ein Ansatz an einer Seitenfläche eines ersten scheibenförmigen Drehteils, welches als Drehknopf verwendet wird, so ausgebildet, daß sie bzw. er mit den Zähnen eines zweiten scheibenförmigen Drehteils oder eines mit Zähnen versehenen Rades in kämmendem Eingriff steht. Die ersten und zweiten Drehteile drehen sich in zueinander senkrecht verlaufenden Ebenen und eine Umdrehung des ersten Drehteils bewirkt, daß das zweite Drehteil um einen Zahn vorrückt. Das zweite Drehteil ist an die Welle eines veränderlichen Impedanzelementes angekuppelt. Infolgedessen wird bei einer Umdrehung des ersten Drehteils die Welle des veränderlichen Impedanzelementes um einen äußerst kleinen Winkel gedreht, welcher dem Vorrücken bzw. dem Verdrehen des zweiten Drehteils um einen Zahn entspricht, so daß hierdurch eine äußerst feine Einstellung des veränderlichen Impedanzelementes durchgeführt werden kann.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erstreckt sich ein Anschlagteil von der Drehwelle des zweiten Drehteils unter einem rechten Winkel zu dessen Achse und kommt in Anlage mit einem Mitnehmerteil an der veränderlichen

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Impedanzeinrichtung, so daß der Drehwinkel des zweiten Drehteils und damit der Drehwelle des veränderlichen Impedanzelements begrenzt werden kann.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist eine bogenförmige Rippe oder ein Streifen an einer Seitenfläche des zweiten Drehteils koaxial zu diesem ausgebildet, deren bzw. dessen Breite sich linear von dem einen zum anderen Ende ändert. Infolgedessen ändert sich auch die Breite der durch ein Fenster beobachtbaren bogenförmigen Rippe oder des Streifens, wenn das zweite Drehteil gedreht wird, so daß der Drehwinkel der Drehwelle des veränderlichen Impedanzelementes leicht festgestellt werden kann.

Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung endet ein Ende der Drehwelle des zweiten Drehteils in einem flachen, gegabelten Halteteil, welcher in eine passende, durch die Drehwelle des veränderlichen Impedanzelementes hindurchgehende Öffnung fest anliegend eingesetzt ist; die äußersten Enden des gegabelten Halteteils, welcher sich über das veränderliche Impedanzelement hinaus erstreckt, sind drehbar in die durch ein Tragteil hindurchgehende Öffnung oder in die koaxiale Öffnung eingesetzt, welche an einem Ende der Welle des zweiten Drehteils in einem weiteren, daneben angeordneten Feineinstellmechanismus ausgebildet ist.

Gemäß der Erfindung ist somit eine veränderliche Impedanz-

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einrichtung mit einer Feineinstellung geschaffen, bei welcher ein erstes scheibenförmiges Drehteil, welches als Drehknopf verwendet wird, eine an einer Seitenfläche des Drehteils ausgebildete, spiralförmige Rippe oder eine in dieser Seitenfläche ausgebildete Nut aufweist, mit welcher die Zähne eines zweiten scheibenförmigen Drehteils oder eines mit Zähnen versehenen Rades in kämmendem Eingriff stehen, dessen Welle seinerseits an die Welle eines veränderlichen Impedanzelementes angekuppelt ist. Wenn das erste Drehteil eine Umdrehung ausführt, wird das zweite Drehteil um einen Zahn vorgerückt bzw. verdreht, wodurch eine Feineinstellung der veränderlichen Impedanzelementes möglich ist.

Wachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es" zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer ersten Ausführungsform einer veränderlichen Impedanzeinrichtung mib einem Feineinstellmechanismus gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Seitenansicht dieser Ausführungsform;

Fig. 5 eine in Einzelteile aufgelöste, perspektivische Darstellung davon;

Fig. 4A und 4B in vergrößertem Maßstab eine Draufsicht

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auf die erste Ausführungsi'orm, in welcher eine Einrichtung zur Anzeige des Drehwinkels einer Drehwelle eines Impedanzelementes dargestellt ist;

I'ig. 5 eine Vorderanischt einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, in welcher zwei veränderliche Impedanzeinrichtungen mit einem Feineinstellmechanismus nebeneinander angeordnet sind;

Fig. 6 eine in Einzelteile aufgelöste Darstellung, in welcher die Kupplung zwischen den Wellen der zweiten Drehteile dargestellt ist;

I'ig. 7 eine in Einzelteile aufgelöste, perspektivische Darstellung, in welcher die Anordnung zur Halterung der Welle des, zweiten Drehteils in der zweiten Ausführungsform dargestellt ist;

I'ig. 8 eine Vorderansicht einer dritten Ausführungsform der Erfindung; und

I'ig. 9 eine in Einzelteile aufgelöste, perspektivische Darstellung der dritten Ausführungsform, in welcher die Kupplung zwischen dem zweiten Drehtoil und der Drehwelle des veränderlichen Impedanzelementes in der dritten Ausführungsform wiedergegeben ist.

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Bezüglich der Offenbarung der Erfindung wird wegen deren großen Klarheit und Anschaulichkeit ausdrücklich auf die Zeichnungen Bezug genommen. In allen Figuren sind ferner für die entsprechenden Teile dieselben Bezugszeichen verwendet .

Bei der in den Pig. 1 bis 4B dargestellten, ersten Ausführungsform ist ein erstes scheibenförmiges Drehteil oder ein Drehknopf 3 drehbar mittels eines Niei^4 gehaltert, welches in einer Seitenwand 2 eines in seiner Gesamtheit mit Λ bezeichneten Gehäuses angebracht ist. Der obere Teil des ersten Drehteils 3 erstreckt sich teilweise durch einen in einer Abdeckplatte 20 ausgebildeten Längsschlitz, so daß das erste Drehteil 3 mittels eines Pingers gedreht werden kann. Eine spiralförmige Rippe bzw. ein Rand 6 ist an einer Seitenfläche 5 CLes ersten Drehteils 3 vorgesehen und steht mit Zähnen 9 eines zweiten scheibenförmigen Drehteils oder eines mit Zähnen versehenen Rades 7 in kämmendem Eingriff, welches von einer Welle 22 getragen wird, welche ihrerseits zwischen den einander gegenüberliegenden Seitenwänden so drehbar gehaltert ist, daß es um eine Achse 10 drehbar ist, welche unter rechtem Winkel bezüglich der Drehachse des ersten Drehteils 3 verläuft. Die spiralförmige Rippe bzw. der Rand 6 ist so ausgebildet, daß wenn das erste Drehteil 3 eine Umdrehung ausführt, das zweite Drehteil oder das mit Zähnen versehene Rad 7 um einen Zahn vorrückt bzw. gedreht wird.

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Das rechte Ende des rechten Abschnittes 11 einer Welle 22 endet in einem flachen, gegabelten Halteteil 11a mit Vorsprüngen 12, welcher in einen langgestreckten, durchgehenden Ausschnitt in einer Drehwelle eines veränderlichen Widerstands 13 eingebracht oder eingeschnappt ist, so daß sich das zweite Drehteil 7 und die Welle des veränderlichen Widerstands zusammen in Gleichlauf drehen können. Die äußersten Enden des gegabelten Halteteils erstrecken sich über den Ausschnitt in der Drehwelle des veränderlichen Widerstands 13 hinaus und sind drehbar in eine in der einen oder rechten Seitenwand 26 ausgebildeten Öffnung 16 eingesetzt. Da die äußersten Enden 15 konisch ausgebildet sind, um, wie an der Stelle in Fig. 3 dargestellt ist, außen aufeinander zu zu verlaufen, sind sie in der öffnung 16 fest bzw. gesichert gehalten; d.h. es besteht keine Gefahr, daß die äußersten Enden 15 aus der Öffnung 16 herausgezogen werden.

Anschlüsse 13a des veränderlichen Widerstands 13 sind an einer gedruckten Schaltungsplatte 17 verlötet. Ein Anschlagteil 18 ist an dem rechten Abschnitt 11 der Welle 22 angebracht und kann mit einem dazu passenden,nicht dargestellten Mitnehmerteil an dem veränderlichen Widerstand 13 in Anlage kommen, so daß der Drehwinkel der Welle 22 und damit der Drehwelle des veränderlichen Widerstands 13 begrenzt werden kann. Das linke Ende der Welle 22 endet in einem Teil 24 ■ftiit kleinerem Durchmesser, welcher drehbar in eine durchgehende, in der anderen Seitenwand 26 ausgebildete Öffnung

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eingesetzt ist, so daß die Welle 22 fest in einer bestimmten Lage zwischen den gegenüberliegenden Seitenwänden 26 gehalten werden kann. An der linken Seitenfläche des zweiten Drehteils oder des mit Zähnen versehenen Hades 7 ist eine Rippe oder ein Streifen 19 angebracht, deren bzw. dessen Breite (d.h. deren bzw. dessen Höhe von der Seitenfläche des zweiten Drehteils V) linear von der einen zur anderen Seite zunimmt und welche(r) koaxial zu der Drehachse 10 verläuft. Parallel zu und gegenüber der. Welle 22 ist in der Abdeckplatte 20 ein Fenster 21 ausgebildet, so daß die Breite der gebogenen (linear zunehmenden) Rippe oder des Streifenteils 19 beobachtet v/erden kann, welche(r) sich ändert, wenn sich das zweite Drehteil 7 dreht. Auf diese Weise kann der Drehwinkel des zweiten Drehteils 7 und damit die Widerstandsänderung des veränderlichen Widerstands 13 angezeigt werden, wie am besten aus Fig. 4A zu ersehen ist. So ist beispielsweise in Fig. 4B(a) gezeigt, daß der Drehwinkel des zweiten Dreh teils 7 null ist, während in Fig. 4-B(b) gezeigt ist, daß das Drehteil 7 <3-ie Mitte des Drehbereichs erreicht hat, und in Fig. 4B(c) dargestellt ist, daß das zweite Drehteil 7 über den maximal zulässigen Winkel gedreht worden ist.

Selbstverständlich kann anstatt der an dem ersten Drehteil 3 angebrachten, spiralförmigen Rippe 6 auch eine spiralförmige Nut oder Rille in einer Seitenfläche des ersten.Drehteils 3 ausgebildet sein.

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In der zweiten in den Figuren 5 bis 7 wiedergegebenen Ausführungsform der Erfindung sind zwei anhand der Fig. 1 bis 4B vorbeschriebene Feineinstellmechanismen nebeneinander angeordnet. Um die Wellen 22 der zweiten Drehteile 7 auszurichten, sind die äußersten Enden der Welle 22 des linken Mechanismus drehbar in eine Öffnung 27 eingesetzt, .welche koaxial an dem Teil 24 mit kleinerem Durchmesser der Welle 22 des rechten Mechanismus ausgebildet ist, wie in Fig. 6 und 7 dargestellt ist. Das heißt, der Teil 24 mit dem kleineren Durchmesser ist drehbar in die Öffnung ?.y der Seitenwand 26 eingebracht, und die äußersten Enden 15 der Welle 22 des linken Mechanismus sind drehbar in die öffnung 27 an dem Teil 2Λ mit dem kleineren Durchmesser eingesetzt. In entsprechender Weise kann eine geforderte Anzahl von ieineinstellmechanismen der Erfindung nebeneinander angeordnet werden.

Die dritte Ausführungsform der Erfindung, welche nachstehend in Verbindung mit den Figuren 8 und ¹J beschrieben uircl, entspricht im Aufbau im wesentlichen der ersten, anhand der Figuren 1 bis 4B beschriebenen Ausführungsform, außer daß das zweite Drehteil 7 unmittelbar von einer Drehwelle 32 des veränderlichen Widerstands 31 getragen und gehalten wird, welcher mittels seiner Anschlüsse 31a auf der gedruckten Schaltungsplatte 19 gehaltert ist. Das heißt, die Drehwelle 32 des veränderlichen Widerstands 31, welche außen mit Längsnuten versehen ist, ist in die Mittenöffnung 30 des zweiten

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Di'ohteils 7 eingepaßt, welche innen ebenfalls mit Längsnuten versehen ist. Infolgedessen wird bei einer Drehung des zweiten Drehteils 7 auch die Drehwelle 32 des veränderlichen Widerstands 31 gedreht. Ein Zeiger 33 ist an der oberen Seitenfläche des zweiten Drehteils 7 angebracht, so daß der Drehwinkel· des letzteren durch das Fenster 21 in der Abdeckplatte 20 angezeigt werden kann.

Bis jetzt ist die Erfindung in Verbindung mit einem veränderlichen Widerstand beschrieben worden ; selbstverständlich kann der erfindungsgemäße Feinmechanismus auch in Verbindung mit veränderlichen Kondensatoren oder Impedanzelementen verwendet werden.

Wie vorbeschrieben, sind gemäß der Erfindung ein veränderliches Impedanzelement, beispielsweise ein veränderlicher Widerstand,und der Feineinstellmechanismus unabhängig voneinander angeordnet, so daß die Kenndaten der veränderlichen Impedanz gegenüber den Umgebungsbedingungen stabilisiert bzw. konstant gehalten werden können. Da das zweite Drehteil zur Begrenzung des Drehwinkels mit dem Anschlag versehen ist, kann eine Beschädigung des veränderlichen Impedanzelementes verhindert werden, wenn d.-is erste Drehteil über eine vorbestimmte -Anzahl Umdrehungen hinaus gedreht wird. Darüber hinaus ist das zweite Drehteil mit einer Anzeigeeinrichtung oder einer gebogenen Rippe bzw. einem Streifen 19 versehen, so daß der Drehwinkel der Drehwelle des veränderlichen

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Impedanzelementes deutlich angezeigt und der Betrieb dadurch sehr erleichtert werden kann.

In der dritten Ausführungsform ist das zweite Drehteil auf der Drehwelle des veränderlichen Impedanzelementes (mittels Nuten) verkeilt, so daß die Welle des zweiten Drehteils entfallen kann. Dies bedeutet, daß die Anzahl der erforderlichen Teile verringert, die Anzahl der Bearbeitungs- und Montageschritte beträchtlich herabgesetzt und der Feinmechanismus in seinen Abmessungen kompakt und gewichtsmäßig leicht ausgebildet werden kann. Bei der ersten Ausführungsform der Erfindung endet ein Ende der Welle des zweiten Drehteils in dem gegabelten Halteteil, welcher in die koaxiale Öffnung des Drehteils des veränderlichen Impedanzelementes eingeschnappt ist. Infolgedessen kann der Feineinstellmechanismus der Erfindung ohne weiteres an einen herkömmlichen, halbfesten Widerstand angekuppelt werden, welcher eine koaxiale Öffnung in der Einstelldrehwelle aufweist.

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Claims (7)

Patentansprüche

1./Veränderliche Impedanzeinrichtung mit einem Feineinstelime chanismus, gekennzeichnet durch ein erstes scheibenförmiges Drehteil (3) mit einer spiralförmig verlaufenden Rippe (6) oder einer Nut, welche koaxial an bzw. in einer Seitenfläche des ersten scheibenförmigen Drehteils (3) ausgebildet ist; durch ein zweites scheibenförmiges Drehteil (7) mit Zähnen (9), welche entlang dessen Umfang ausgebildet sind und mit der spiralförmig verlaufenden Rippe (6) oder der Nut des ersten scheibenförmigen Drehteils (3) in kämmendem Eingriff stehen, wobei das zweite scheibenförmige Drehteil (7) so angeordnet ist, daß es sich um eine Achse (10) dreht, welche in einer Ebene gehalten ist, welche senkrecht zu der Drehachse des ersten scheibenförmigen Drehteils (3) verläuft und wobei die spiralförmig verlaufende Rippe (9) oder die Nut des ersten scheibenförmigen Drehteils (3) so ausgebildet ist, daß der Drehwinkel des zweiten scheibenförmigen Drehteils (7) sehr viel kleiner ist als der Drehwinkel des ersten scheibenförmigen Drehteils (3); und durch ein veränderliches Impedanzelement (13)» dessen Drehwelle über eine Kupplungseinrichtung (12,15) an die Drehwelle (22) des zweiten scheibenförmigen Drehteils (7) angekuppelt ist.

2. Veränderliche Impedanzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennz e ich net, daß die Welle (22)

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des zweiten scheibenförmigen Drehteils (7) mit einem Anschlagteil (18) zur Begrenzung des Drehwinkels des zweiten scheibenförmigen Drehteils (7) versehen ist.

3· Veränderliche Impedanzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennz e i chnet, daß eine Einrichtung (19) zur Anzeige des Drehwinkels der Drehwelle des veränderlichen Impedanzelementes (13) an einer Seitenfläche des zweiten scheibenförmigen Drehteils (7) angebracht ist.

4. Veränderliche Impedanzeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung eine bogenförmige Rippe oder einen Streifen (19) aufweist, welche(r) an einer Seitenfläche des zweiten scheibenförmigen Drehteils (7) koaxial zu diesem ausgebildet ist, wobei die Breite der bogenförmigen Rippe oder des Streifens (19) linear von dem einen zu dem anderen Ende hin zunimmt .

5· Veränderliche Impedanzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende (11) der Welle (22) des zweiten scheibenförmigen Drehteils (7) in einem flachen, gegabelten Halteteil (11a ) endet, dessen äußerste Enden (15) spitz zulaufen und nach außen zusammenlaufen, wobei der gegabelte Halteteil 11a) in eine durchgehende Längsöffnung (14) in der Drehwelle des veränderlichen Impedanzelementes (13) gedrückt ist, wodurch das zweite

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scheibenförmige Drehteil (7) mechanisch an das veränderliche Impedanzelement (13) angekuppelt ist.

6. Veränderliche Impedanzeinrichtung nach Anspruch 5?
dadurch gekennzeichnet, daß das andere
Ende der Welle (22) des zweiten scheibenförmigen Drehteils (7) in einem Teil (24) mit kleinerem Durchmesser endet, v/elcher drehbar in eine durchgehende, in einer
ersten Seitenwand (26) eines Gehäuses (1) ausgebildete Öffnung eingesetzt ist, wobei der abgesetzte Teil des
Teils (24) mit kleinerem Durchmesser an der Seitenwand (26) anliegt, und daß die äußersten Enden (15) des gegabelten Halteteils (11a) drehbar in eine durchgehende Öffnung (16) eingesetzt sind, welche in einer zweiten
Seitenwand (26) ausgebildet ist, welche im Abstand von der ersten Seitenwand (26) und dieser gegenüberliegend angeordnet ist, wodurch die Welle (22) des zweiten scheibenförmigen Drehteils (7) sicher und drehbar zwischen den beiden Seitenwänden (26) angeordnet ist.

7. Veränderliche Impedanzeinrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende der Welle (22) des zweiten scheibenförmigen Drehteils (7) in einem Teil (24) mit kleinerem Durchmesser endet, welches drehbar in eine durchgehende, in einer ersten Seitenwand (26)
eines Gehäuses (1) ausgebildeten Öffnung (25) eingesetzt ist und mit seinem abgesetzten Teil an der ersten Seitenwand (26) anliegt, und daß die äußersten Enden (25) des

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gegabelten Halteteils (Ha) an einem Ende der Welle (22) drehbar in eine koaxiale öffnung (24·) eingesetzt sind, welche an einem Ende der Drehwelle (3-2) eines weiteren veränderlichen Impedanzelementes ausgebildet ist, wodurch die Welle (22) des zweiten scheibenförmigen Drehteils (7) bezüglich der Drehwelle (32) des anderen veränderlichen Impedanzelements (31) ausrichtbar ist.

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