DE2504240A1

DE2504240A1 - Vorrichtung fuer die steuerung von zwei gekreuzten proportionalen stelleinrichtungen mittels eines steuerknueppels

Info

Publication number: DE2504240A1
Application number: DE19752504240
Authority: DE
Inventors: Horst Eisendick; Werner Kaeseberg; Willi Luecke; Hans Meyer
Original assignee: SIMPROP ELECTRONIC
Current assignee: SIMPROP ELECTRONIC
Priority date: 1975-02-01
Filing date: 1975-02-01
Publication date: 1976-08-05
Also published as: JPS51103542A; GB1517204A; DE2504240B2; US4042902A; JPS6036790B2; DE2504240C3

Description

Vorrichtung für die Steuerung von zwei gekreuzten proportionalen Stelleinrichtungen mittels eines Steuerknüppels

Es sind Vorrichtungen dieser Gattung bekannt, bei denen der Steuerknüppel in einem Kreuzgelenk gelagert ist und unterhalb dieses Kreuzgelenkes mit seiner Verlängerung in übereinanderliegende Schlitze zweier gekreuzter Bügel eingreift, die auf den verlängerten Achsen des Kreuzgelenkes des Steuerhebels schwenkbar gelagert sind. Außerhalb der Bügel bilden diese verlängerten Achsen die Stellachsen von Drehwiderständen. Entsprechend der Stellung des Steuerknüppels werden in den Drehwiderständen entsprechende elektrische Werte eingestellt. Derartige Vorrichtungen werden beispielsweise verwendet für die Punk-Fernsteuerung von Plugzeugmodellen und auch anderen Modellen, sie werden jedoch auch eingesetzt zur Steuerung von elektrisch betriebenen Krankenfahrstühlen und bei anderen Maschinen, bei

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denen mehrere Werte gleichzeitig und proportional zueinander veränderlich zu steuern sind.

Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art sind die Drehwiderstän— de mittels eines besonderen Bedienungshebels gegenüber ihren Achsen in einem bestimmten Bereich zu verdrehen, um beispielsweise einen fest bleibenden elektrischen Wert vorzugeben. Damit kann bei einem ferngesteuerten Flugmodell ein Steuerelement mit einem bestimmten Ausschlag eingestellt werden, um eine bestimmte Trimmlage zu erreichen.

Es sind auch schon derartige Vorrichtungen bekannt, bei denen der Steuerknüppel als sogenannter "open stick" auf zwei gekreuzte Schwenkachsen wirkt, ebenfalls unter Vermittlung und Führung in den Schlitzen gekreuzter, an den Schwenkachsen sitzender Bügel, wobei die Schwenkachsen die Drehachsen von gestellfest angeordneten Drehwiderständen sind. Diese Drehwiderstände können ebenfalls, wie vorbeschrieben, durch Schwenkhebel fest verstellbar sein, um fest eingestellte Trimmwerte vorzugeben.

Bei diesen bekannten Vorrichtungen, bei denen in den Drehwiderständen aufgrund der Schwenkbewegungen ihrer Achsen nur ein verhältnismäßig sehr geringer Bereich wirksam ausgenutzt werden kann, haben diese Drehwiderstände verhältnismäßig geringen Durchmesser. In den Drehwiderständen werden gewickelte Widerstandsdrähte mit Schleifkontakten abgegriffen. Diese Widerstandsdrähte müssen schon aufgrund der mechanischen Beanspruchung eine bestimmte Stärke haben. Wegen der verhältnismäßig kurzen Wege der Schleifkontakte bei einer Schwenkbewegung in den Drehwiderständen mit geringem Durchmesser ergibt sich daher beim Übergang ^n einer Drahtwicklung zur anderen eine verhältnismäßig grobe Stufung und entsprechend große Schritte zwischen den einzelnen vom Schleifkontakt abgegriffenen Widerständen. Es kommt hinzu, daß dabei die elektrischen Werte

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über zwei Schleif stellen zu übertragen sind, einmal vom Widerstand zum Schleifkontakt und andererseits über einen Schleifring zum Schleifkontakt. Die exakte Übertragung der grobstufig erzeugten elektrischen Werte wird dadurch problematisch, sie ist anfällig für vielerlei Störungen, beispielsweise aufgrund von Verschmutzungen·

Bei beiden bekannten Ausführungsformen dieser Vorrichtungen erfolgt die Übertragung der mechanischen Auslenkbewegungen des Steuerknüppels über eine größere Anzahl von Lagerstellen und Schlitzführungen, deren Lagerspiele sich addieren und dadurch aufgrund der mechanischen Verhältnisse schon verhindern, daß eine bestimmte,verhältnismäßig grobe Stellgenauigkeit verbessert werden kann. Diese Stellgenauigkeit wird auch negativ beeinflußt durch die verhältnismäßig langen Übertragungswege der mechanischen Kräfte, beispielsweise in den geschlitzten Bügeln, die aus Metall bestehend, während der Dauer der Benutzung und auch unter Einfluß von Temperaturschwankungen Verformungen unterworfen sind, die teilweise elastisch und teilweise bleibend sind.

Past sämtliche der bekannten Vorrichtungen dieser Art sind mit einer Null-Rückstellvorrichtung für den Steuerknüppel versehen, die.bewirkt, daß der Steuerknüppel in einer mittleren Lage seine Buhe stellung hat. Diese Null-Rückstellvorrichtung wirkt über Federn und Anschläge und wird in ihrer Genauigkeit ebenfalls beeinflußt durch die sich addierenden Lagerspiele der verschiedenen mechanischen Übertragungsglieder für die Bewegungen des Steuerknüppels. Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art ist daher die mittlere Ruhestellung des Steuerknüppels von einem Auslenkbereich umgeben, in dem noch keinerlei Veränderungen der elektrischen Werte bewirkt werden.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art derart, zu verbessern, daß die Null-Rückstellung des Steuerknüppels und die Übertragung der

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mechanischen Bewegungen des Steuerknüppels und Umsetzung in elektrische Werte mit einer wesentlich höheren Genauigkeit erfolgt als das bisher erreichbar war, und weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, eine derartige Vorrichtung wesentlich einfacher auszubilden, so daß sie u.a. auch in der Fertigung wesentlich schneller montiert werden kann.

Nach der Erfindung ist eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerknüppel rechtwinklig auf einer ersten Schwenkachse festsitzt, die in einem Rahmen gelagert ist, der um eine zweite, mit der ersten Achse in gleicher Ebene und diese rechtwinklig kreuzende, gestellfest gelagerte Achse schwenkbar ist und weiter dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Schwenkachsen radiale Ausleger festsitzen, an deren Enden Schleifkontakte streifenförmige, im Kreissektor um die Achse gebogene Widerstände ο.dgl. abgreifen, die ihrerseits auf dem Lagergestell der zugeordneten Schwenkachse befestigt sind. Weiterhin ist nach der Erfindung an beiden Schwenkachsen, und zwar zwischen den Lagern und vorzugsweise an den, in den Halterungsplatten der Widerstände angeordneten Lagern, eine Null-Rückstellvorrichtung angeordnet, bestehend aus einem, in der Platte schwenkbar gelagerten einarmigen Hebel, der mit einer Lagerhalbschale gegen die Schwenkachse auf einer Seite anliegt und an seinem freien Ende auf der seiner Lagerung bezüglich der Schwenkachse gegenüberliegenden Seite von einer, an der Platte angehängten Zugfeder gegen die Schwenkachse gezogen wird, sowie zwei Stiften, die beiderseits der Schwenkachse angeordnet sind zum Zusammenwirken mit dem einarmigen Hebel bei Schwenkbewegungen. Diese beiden Stifte sind in verschiedenen Abständen von der Schwenkachse angeordnet, so daß sie bei Schwenkbewegungen proportional zur Verdrehung gleiche Aus lenkbe we gungen des einarmigen Hebels bewirken und damit gleiche Rückstellkräfte der Feder.

Eine wesentliche Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des einarmigen Hebels, die Schwenkachse, mit der er zusammenwirkt, sowie die Anlagepunkte der

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Stifte beiderseits dieser Schwenkachsen auf einer Linie liegen, die in der Ebene der sich kreuzenden ersten und zweiten Schwenkachsen liegt.

Sämtliche Formteile bestehen aus Kunststoff, und zwar vorzugsweise aus glasfaserverstärktem Polyamid und sämtliche Drehachsen und Stifte aus Stahl.

Sofern in diesen Unterlagen von Widerständen gesprochen wird, handelt es sich um elektrische Regelwiderstände, es kann sich jedoch auch um andere regelbare elektrische Größen handeln, beispielsweise um regelbare Kapazitäten o.dgl..

Bei der Vorrichtung nach der Erfindung wirkt der Steuerknüppel ausschließlich nur noch auf zwei gekreuzte Schwenkachsen, die zudem noch mit einer Art von Nachstellvorrichtung versehen sind, so daß aufgrund der erheblichen Reduzierung der Lagerstellen und der beweglichen Teile und der besonderen Ausbildung der Lagerung bei verbesserter Leichtgangigkeit das Spiel ganz erheblich verringert ist, und damit die Genauigkeit gegenüber bekannten Vorrichtungen dieser Art sowohl in Bezug auf die mechanischen Bewegungen als auch in Bezug auf die Null-Rückstellung ganz erheblich verbessert, und zwar um mehr als eine halbe 10er Potenz. Zudem ist durch die erfindungsgemäße Konstruktion erreicht, daß bei den Regelwiderständen eine wesentlich größere Abgriff strecke zur Verfügung steht, und daß die Regelwiderstände über ihre gesamte Länge abgegriffen werden. Dadurch wird einerseits die Regelgenauigkeit erheblich verbessert, andererseits sind, beispielsweise bei gewickelten Drahtwiderständen, die Regelstufen wesentlich geringer als bisher. Auch die Übertragung der elektrischen Werte erfolgt nur über einen Schleifkontakt und nicht mehr über einen zusätzlichen Schleifring. Durch die Ausnutzung der gesamten Länge der Regelwiderstände besteht auch die Möglichkeit für diese eine besondere Charakteristik einzusetzen, und es kann die

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Abgriffkurve durch elektrische Zusatzwider stände extern oder durch die Formgebung des Widerstandes unmittelbar verändert werden, beispielsweise in Form einer S-Kurve ausgebildet werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert· In den Zeichnungen zeigen:

Figo 1 einen Querschnitt entlang der Linie I-I der Fig. 2 Fig. 2 einen Längsschnitt entlang der Linie H-II der Fig. 1 Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie IH-III der Fig. 2 Fig. 4 einen Längsschnitt entlang der Linie IT-IV der Fig. 1 Fig. 5 einen Querschnitt entsprechend Fig. 3 in anderer Stellung

Fig. 6 einen Längsschnitt entsprechend der Fig. 4 in anderer Stellung

eine Unteransicht

ein Detail der auswechselbaren Widerstandshalterungen eine Frontansicht mit angesetzten zusätzlichen Drehwiderständen

einen Detailschnitt mit einer Ratsche eine Seitenansicht . mit einer Lagerung.

Zuvor sei darauf hingewiesen, daß Vorrichtungen dieser Art aufgrund der allgemeinen Einbauverhältnisse bestimmte Abmessungen oder ein bestimmtes Gesamtraumvolumen nicht überschreiten dürfen. Die Vorrichtung nach der Erfindung erfüllt diese Forderung, sie ist aus (Peilen aufgebaut, die aus Kunststoff bestehen, wobei lediglich die Lagerungen als Stahlstifte ausgebildet sind.

Ein Gehäuse oder ein Grundgestell ist als nach unten offener Kasten 1 ausgebildet mit einer quadratischen Durchbrechung 2 an der Oberseite für die Bewegungen des Steuerknüppels 3. In diesem Kasten 1 sind in den gegenüberliegenden kürzeren Seitenwänden Lager 4 und 5 in Form von Löchern ausgebildet, die in einer

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Achse liegen.

In diesen Lagern 4- und 5 ist ein Rahmen 6 schwenkbar gelagert, und zwar in dem Lager 5 mittels eines Stahlstiftes 7 uncL in dem Lager 4 mittels eines angeformten Zapfens 8. Der Rahmen 6 ist als Halbzylinder ausgebildet, dessen Zylinderachse mit der Achse durch die Lager 4- und 5 zusammenfällt. Dieser als Halbzylinder ausgebildete Rahmen 6 ist in der Mitte der Wölbung auf seiner Oberseite mit einem zur Zylinderachse parallel verlaufenden Schlitz 9 versehen zum Durchtritt für den Steuerknüppel 3· Der einen Halbzylinder bildende Rahmen 6 ist in etwa gleicher Entfernung von seinen beiden Enden und in der Ebene der durch seine Lagerungen 4- und 5 gegebenen Schwenkachse mit Lagern 10 und 11 versehen. In diesen Lagern 10 und 11 ist eine Achse 12 gelagert, auf der eine Kreisscheibe 1$ festsitzt. An dieser Kreisscheibe 13 ist u.a. der Steuerknüppel 3 befestigt, der nach oben durch den Schlitz 9 vlhö. die etwa quadratische Öffnung 2 des kastenförmigen Gehäuses 1 herausragt.

Die Achse 12 der Kreisscheibe 13 bildet eine erste Schwenkachse, die sich mit der Achse 7» 8 des halbzylinderförmigen Rahmens 6 kreuzt, wobei diese letztere Achse eine zweite Schwenkachse bildet. Beide Schwenkachsen liegen in einer Ebene, auf der der Steuerknüppel 3 in- Ruhestellung senkrecht steht.

Eine vorzugsweise schmale Seitenwand 14- des kastenförmigen Gehäuses 1 ist auf etwa doppelte Tiefe verlängert und bildet die Halterung für einen streifenförmigen Widerstand 15, der gebogen ausgebildet ist, und zwar auf einem Kreisbogen, dessen Mittelpunkt die zweite Schwenkachse mit den Lagern 7 und 8 für den halbzylinderförmigen Rahmen 6 bildet. Die serum die zweite Achse schwenkbare Rahmen 6 ist an seiner der Gehäusewand 14- benachbarten Wand 16 mit einem radial verlaufenden Ausleger 17 versehen, an dessen äußerem Ende ein Schleifkontakt 18 angeordnet ist, der gegen den gebogenen Streifenwiderstand anliegt.

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Eine Längsseite 19 des halbzylinderförmigen Schwenkrahmens '6 ist als ebene Platte auf etwa doppelte Tiefe verlängert und trägt an ihrem Ende einen streif enförmigen Widerstand 20, der auf einem Kreisumfang gebogen ist, dessen Mittelpunkt die Schwenkachse 12, also die erste Schwenkachse, der Kreisscheibe 13 ist. An der Kreisscheibe 13 ist ein radialer Ausleger 21 angeformt, an dessen Ende ein Schleifkontakt 22 sitzt, der gegen den gebogenen streifenförmigen Widerstand 20 anliegt·

Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu erkennen, daß der Steuerknüppel 3 um die gekreuzten Achsen, und zwar um die erste Schwenkachse 12 und um die zweite Schwenkachse 7» 8 innerhalb des quadratischen Ausschnittes .2 nach allen Eichtungen frei schwenkbar ist· Dabei werden die Schleifkontakte 18 und 22 auf den zugeordneten Streifenwiderständen 15 und 20 von deren einem Ende bis zum anderen Ende bewegt, und zwar über einen verhältnismäßig weiten Weg - aufgrund der Übersetzung durch die Ausleger 17 und 18, so daß sich eine hohe Auflösung der Verstellbewegung in elektrischen Werten ergibt mit einer sehr geringen Abstufung. Nach einem praktischen Ausführungsbeispiel werden für einen Streifenwiderstand Drähte verwendet, die einen Durchmesser von 0,045 mm haben. Die gewickelte Länge der Streifenwiderstände beträgt 26 mm, so daß sich auf dieser Abgriff länge eine Auflösung von 0,2 % ergibt - das gilt für eine Schwenkbewegung sowohl um die erste als auch um die zweite Schwenkachse.

Um eine Ruhestellung des Steuerknüppels im Zentrum des quadratischen Ausschnittes 2 des kastenförmigen Gehäuses 1 zu erreichen, ist eine Null-Rückstellvorrichtung für beide Schwenkachsen vorgesehen· In dem Raum zwischen der Abschlußwand 16 des halbzylinderförmigen Rahmens 6 und der auf doppelte Tiefe verlängerten Seitenwand 14- des kastenförmigen Gehäuses 1 und in dem Raum zwischen der als ebene Platte 19 verlängerten Seitenwand des halbzylinderförmigen Rahmens 6 und der

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benachbarten Außenfläche der kreisförmigen Scheibe 13 ist jeweils eine Null-Rüekstellvorrichtung angeordnet. Diese Vorrichtung besteht entsprechend den Figuren 3-6 aus . einarmigen Hebe 3n 23» von denen je einer an einem Zapfen an der Seitenwand 14 des Gehäuses und einer an einem Zapfen an der ebenen Platte des Schwenkrahmens 6 angelenkt ist. Diese · Lagerzapfen glad mit 24 bezeichnet. Der Hebel 23 ist auf seiner Unterseite mit einer Lagerhalbschale 25 versehen. Diese Lagerhalbschale drückt bei dem an der Gehäusewand 14 angeordneten Hebel gegen die zweite Schwenkachse 7 innerhalb von deren Lagerung 5» also zwischen den beiden Lagerstellen 4 und 5 der zweiten Schwenkachse. Die Lagerschale 25 des an der Innenseite der ebenen Platte 19 angeordneten Hebels 23 liegt von oben her gegen die erste Schwenkachse 12 an, und zwar ebenfalls zwischen deren Lagerstellen 11 und 10 im halbzylinderförmigen Schwenkrahmen 6, und zwar benachbart der Lagerstelle 11.

An dem seiner Lagerung 24 gegenüberliegenden freien Ende ist der Hebel 23 mit einem nach unten gebogenen Haken 26 versehen, in den eine Zugfeder 27 eingehängt ist, die mit ihrem anderen Ende an derjenigen Platte befestigt ist, an der die Lagerung 24 des Hebels 23 sitzt. Diese Zugfeder 27 hat das Bestreben, den einarmigen Hebel 23 mit der Lagerhalbschale 25 gegen die erste bzw. zweite Schwenkachse zu ziehen und dadurch wird das Spiel dieser Schwenkachsen in ihrer Lagerung aufgehoben.

An den, dem jeweiligen einarmigen Hebeln 23 zugeordneten verschwenkbaren Teilen, und zwar an der Außenfläche der Wandung des halbzylinderf örmigen Rahmens 6 einerseits und an der einen Außenfläche der Kreisscheibe 13 andererseits, sind zwei Stifte angeordnet, und zwar ein innerer Stift 28, der zwischen dem Hebellager 24 und der im Hebel ausgebildeten Lagerhalbschale 25 sitzt, und ein äußerer Stift 29, der zwischen der im Hebel ausgebildeten Lagerhalbschale 25 und dem Haken 26 sitzt.

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Der innere Stift 28 sitzt näher an der jeweiligen Schwenkachse, gegen die die Lagerhalbschale 25 anliegt, als der äußere Stift 29· Die Anordnung ist so getroffen, daß hei einer Verdrehung des jeweiligen Schwenkteils mittels des Steuerknüppels 3 einer der beiden Stifte 28 oder 29 gegen den Schwenkhebel 23 drückt und diesen unter Anspannung der Feder 2? anhebt, wie das in den Figuren 5·ΰ.6 gezeigt ist· Dabei bewirkt die verschiedene Entfernung des inneren und des äußeren Stiftes 28 bzw. 29 von der jeweiligen Schwenkachse eine Auslenkbewegung des einarmigen Hebels 23, die der Yerschwenkbewegung des Steuerknüppels gleich ist· In jeder Bewegungsrichtung des Steuerknüppels wird daher mit zunehmender Entfernung von der Mittelstellung die Feder 27 in gleicher Weise angespannt, so daß das Rückstellmoment proportional zur Ausstellbewegung des Steuerknüppels ist. In der mittleren Null-Stellung des Steuerknüppels 3 liegen die Anlagepunkte der Stifte 28 und 29 sowie die Lagerung 24 des einarmigen Hebels 23 in der Ebene der ersten und zweiten Schwenkachse.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu erkennen, daß eine sehr einfach aufgebaute Null-Rückstellvorrichtung für den Steuerknüppel vorhanden ist, die den Steuerknüppel aus sämtlichen ausgeschwenkten Stellungen sicher in die Null-Stellung zurückholt, wobei die Rückstellkraft proportional zur Aus— schwenkbewegung des Steuerknüppels zunimmt, jedoch bei gleichem Ausschwenkweg des Steuerknüppels unabhängig von der Richtung der Ausschwenkbewegung immer gleich groß ist. Darüber hinaus bewirkt diese Null-Rückstellvorrichtung eine Aufhebung oder zumindest erhebliche Verminderung des Lagerspiels der Drehachsen.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist erkennbar, daß nur zwei gelagerte Drehachsen vorhanden sind, deren Lagerspiel darüber hinaus durch eine besondere Vorrichtung noch aufgehoben wird.

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Dadurch.wird erreicht, daß die mechanische Genauigkeit der Bewegungen und die Rückstellgenauigkeit "bei hoher Leiehtgängigkeit und Se Hast justierung gegenüber "bisher bekannten Vorrichtungen dieser Art erheblich verbessert ist. Eine weitere Verbesserung wird dadurch erreicht, daß die Null-Rückstellvorrichtungen, die gleichzeitig als Selbstjustierung wirken,etwa in der gleichen Ebene angeordnet sind wie die Schleifkontakte 18 und 22, so daß deren Abgriffgenauigkeit auch bei einem etwaigen Verschleiß der Lager erhalten bleibt.

Da die Halterungen der Streifenwiderstände an verlängerten Wandplatten angeordnet sind, ergibt sich nach der Erfindung die Möglichkeit, diese Streifenwiderstände 15 und 20 für beide Richtungen nicht nur gleichartig auszubilden, sondern auch ihre Halterungen auf einfache Weise auswechselbar zu gestalten. Dazu sind die entsprechenden verlängerten Teile der Wände 1A- und 19 an ihrem Ende mit Einnehmungen und Schwalbenschwanzführungen 30 versehen. Auf diese Schwalbenschwanzführungen 30 wird ein plattenförmiges übergreifendes Teil 31 aufgeschoben, das mit der Gegenform zu der Schwalbenschwanzführung 30 versehen ist und an dem die streifenförmigen Widerstände 15 bzw. 20 befestigt sind. Es ist damit nicht nur möglich etwa schadhaft gewordene Strei— fenwiderstände leicht und einfach auszuwechseln, sondern auch Streifenwiderstände mit einer anderen Regelcharakteristik einzusetzen. Der Streifenwiderstand 20, der an dem schwenkbaren Rahmen 6 sitzt, ist mit einer flexiblen Stromzuführung versehen, sodaß für diesen einzigen bewegten Widerstand der Vorrichtung eine Übertragung über Schleifringkontakte mit den damit verbundenen Nachteilen fortfällt_o

Um eine möglichst weitgehende Abdeckung des quadratischen Ausschnitts 2 in der Oberseite des kastenförmigen Gehäuses 1 zu erreichen und damit der Gefahr des Eindringens von Verschmutzungen vorzubeugen, ist das kastenförmige Gehäuse 1 auf der Innenfläche seiner Oberseite als Zylinderhalbschale 32 ausgebildet. Diese

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Zylinderhalbschale umgibt den unteren Rand des quadratischen Ausschnittes 2. Die Achse dieser Zylinderhalbschale 32 fällt zusammen mit der zweiten Schwenkachse und mit der Achse des Halbzylinderförmigen Schwenkrahmens 6, Zwischen dieser Halbzylinderschale 32 und der Außenfläche des halbzylinderförmigen Schwenkrahmens 6 ist nur ein sehr geringer Zwischenraum. Dieser Zwischenraum kann noch überbrückt werden, beispielsweise durch einen kurzflorigen Samt, der auf eine der einander gegenüberliegenden Flächen aufgeklebt ist.

Die Innenseite des halbzylinderförmigen Schwenkrahmens 6 in der Umgebung des Schlitzes ist als Zylinderhalbschale 33 ausgebildet, deren Zylinderachse mit der ersten Schwenkachse 12 zusammenfällt. Auch hier ist der Abstand zwischen dieser Zylinderschale 33 und der Außenfläche der Kreisscheibe 13 sehr gering ausgeführt und eine der beiden Flächen kann ebenfalls mit einem kurzflorigen Samt beklebt sein. Durch diese Ausbildung wird verhindert, daß Verunreinigungen von oben her in die Vorrichtung eindringen können.

In Fig. 9 ist im wesentlichen eine Frontansicht des kastenförmigen Gehäuses 1 dargestellt. An dieses Gehäuse sind an den Außenseiten, und zwar an mindestens zwei zueinander rechtwinklig stehende Außenseiten, Zapfen y\ angeformt, die vorzugsweise einen kreuzförmigen Querschnitt haben. Auf diesen Zapfen 34· sind Drehwiderstände 35 aufgesetzt, deren Gehäuse und damit deren Widerstandswicklungen, um die Zapfen 34· drehbar ist. An den Aufsteckzapfen sitzen demnach die Schleifkontakte, die die Widerstandswicklungen abgreifen.

Auf die zylinderförmigen Mantelflächen dieser Drehwider stände sind Stellvorrichtungen aufgesetzt, die aus einem Klemmring 36 bestehen, an den ein sich radial nach oben erstreckender Ausleger 37 angeformt ist. Dieser Ausleger 37 trägt im Abstand von dem Klemmring 36 nach beiden Seiten sich

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erstreckende Kreisringsektoren 38, deren Mittelpunkt mit dem Mittelpunkt des Kleinmringes 36 zusammenfällt. Oberhalb der Kreisringsektoren 38 ist der Ausleger 37 noch etwas verlängert als Stellknopf 39 mit einer Rasterung 40 an seiner Außenfläche» Auf dem kastenförmigen Gehäuse 1 ist eine Abdeckplatte 41 befestigt, die dieses Gehäuse nach allen Seiten überragt und auch als Abdeckung für den Einbau dient. Diese Abdeckplatte ist oberhalb der Drehwiderstände 35 Biit einem, parallel zu der darunterliegenden Wand des Kastens 1 und im Abstand davon verlaufenden Schlitz 42 versehen, durch den der obere Teil des Stellknopfes 39 hindurchragt und der von unter her abgedeckt wird durch die Kreisringsektoren 38, die unterhalb des Stellknopfes angeformt sind. Es ist erkennbar, daß mittels dieser Vorrichtung die Drehwiderstände 35 in beiden Eichtungen um einen gewissen Betrag zu verstellen sind. Wie schon eingangs erläutert, werden die Verstellungen der Drehwiderstände beispielsweise dazu gebraucht, um bei einem Modellflugzeug eine bestimmte Trimmlage einzustellen. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung ist nach der vorstehenden Beschreibung für die Einstellung der Trimmlage je ein separater Drehwiderstand vorgesehen, und zwar je nach Bedarf für die Wirkung auf verschiedene Steuerelemente und demnach auch in mehrfacher Anordnung, wobei jeder einzelne dieser Drehwiderstände sinngemäß, d.h. mit seiner Verstellvorrichtung 39 parallel zu den entsprechenden Bewegungen des Steuerknüppels 3 an der Vorrichtung angeordnet ist, Dadurch ergibt sich u.a. der Vorteil, daß der Verstellbereich der Drehwiderstände 35 über eine weitere Stellstrecke ausgenutzt werden kann, und daß dadurch die Regelstrecke der eigentlichen Steuerwiderstände 15 und 20 in keiner Weise beeinflußt wird. Diese Streifenwiderstände 15 und 20 sind auswechselbar, beispielsweise gegen Widerstände mit anderer Rege!charakteristik, wie schon beschrieben, und diese Auswechselbarkeit ist dadurch ermöglicht, daß die Drehwiderstände 35 für die Einstellung fester, vorgesehener Werte gesondert und unabhängig davon

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angebracht sind.

Es kann erwünscht sein, daß eine der Bewegungen des Steuerknüppels 3 Biit einer besonderen Hemmung versehen ist, die eine Verstellung des Steuerknüppels zwar nicht wesentlich beeinträchtigt, jedoch bewirkt, daß der Steuerknüppel in einer bestimmten eingestellten Winkelstellung stehenbleibt. Entsprechend der !ig. 10 ist dazu der halbzylinderförmige Rahmen 6 beispielsweise benachbart zu seiner der Endwand 16 gegenüberliegenden Endwand 43 an seiner Mantelfläche mit einer achsparallel verlaufenden Riffelung 44 versehen. In dem kastenförmigen Gehäuse 1 ist, dieser Riffelung 44 gegenüberliegend, eine Halterung angeformt, an der mittels einer Schraube 46 eine Ratsche 47 mit einem federelastischen Auslegerarm 48 zu befestigen ist. Wie erkennbar, liegt die Ratsche 47 gegen die Riffelung 44 an und greift mit ihrer Spitze in die Rillen dieser Riffelung. Aufgrund der federnd-elastischen Anlage springt die Ratsche bei Verstellen des Steuerknüppels 3 jeweils von einer Rille in die nächste Rille der Riffelung und hält den Steuerknüppel in der eingestellten Winkellage, wenn er nicht bewegt wird. Zweckmäßig wird beim Anbringen der Ratsche 47 die der entsprechenden Schwenkbewegung zugeordnete Zugfeder der Hull-Rückstellvorrichtung ausgehängt, das ist in diesem Fall die Zugfeder 27 in den Figuren 3 oder 5· Die Anordnung ist so getroffen, daß die Ratsche 47 nach Lösen der Schraube 46 seitlich in Ruhestellung abgeschwenkt werden kann, so daß sie nicht verloren geht.

Eine andere Möglichkeit zum Feststellen des Steuerknüppels in einer erwünschten Winkelstellung in eine der beiden Schwenkrichtungen wird anhand der Fig. 11 erläutert. Wie schon beschrieben, ist der halbzylinderförmige Rahmen 6 auf einer Seite, und zwar an der Seite mit der Abschlußwand 43, mit einem angeformten Zapfen 8 in dem Lager 4 gelagert. Dieses Lager 4 ist, entsprechend der Fig. 11, als Schlitzlager ausgeführt, d.h.

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es ist in Form von zwei Lagerschalen 49 und 50 an einem Schlitz 51 angeformt, der in der Ebene der ersten und zweiten Schwenkachse in die Seitenwand des Gehäuses 1 eingeschnitten ist mit einer schlitzförmigen Verbindung 52 zum oberen Rand dieser Seitenwand· Der Schlitz 51 ist hinter den beiden Lagerschalen 49 und 50 noch um ein Stück 53 weitergeführt und an seinem Ende abgerundet. Parallel zu dem zur Oberkante dieser Seitenwand führenden Verbindungsschlitz 52 ist in dem eine Zunge 5^ bildenden oberen Teil der Seitenwand eine Schraube 55 eingesetzt, die den Schlitz 5^ durchdringt und unterhalb des Schlitzes 51 ia. ein Gewindeloch 56 in der Seitenwand eingreift. Es ist erkennbar, daß durch Anziehen und Lösen der Schraube der zungenförmige Teil 54· der Seitenwand des Gehäuses unter elastischem Nachgeben bei Verengen bzw· Erweitern des Schlitzes 51 verstellt werden kann, wobei die Lagerschalen 49 und gegeneinandergedrückt bzw· freigegeben werden unter entsprechender Anlage an den Zapfen 8 des Rahmens 6· Mit Hilfe der Schraube 55 kann also die Lagerreibung an dem Zapfen 8 verstellt werden und damit eine entsprechende Hemmung für die Bewegung des Steuerknüppels erzeugt werden, so daß dieser zwar beweglich ist, jedoch in der eingestellten Winkellage verbleibt. Auch hier wird zweckmäßig die dieser Bewegung zugeordnete Zugfeder 27 der Hull-Rückstellvorrichtung ausgehängt, das ist in diesem Fall die Rückstellfeder 27 in den Figuren 3 und 5« Selbstverständlich kann in gleicher Weise auch eine Hemmung der Schwenkbewegung für den Steuerknüppel in der quer dazu liegenden Bewegung erzeugt werden. Es wird dazu das eine, zweckmäßig außen liegende Lager der ersten Schwenkachse in dem halbzylinderförmigen Rahmen 6 in gleicher Weise ausgebildet wie das in der Fig. 11 dargestellt ist_o Dazu wird zweckmäßig an der Kreisscheibe 13 für diese Lagerung ein Zapfen angeformt, und das Lager 10 wird mit einem Schlitz versehen, der ebenfalls rechtwinklig nach oben zum Rand dieser Wandung des Rahmens 6 führt und mit einer Stellschraube 55 versehen ist. Wenn damit eine

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Henmung der Bewegung des Steuerknüppels erzeugt werden soll, wird zweckmäßig die zugeordnete Rückholfeder der Mull—Rücksteil— Vorrichtung für diese Bewegung ausgehängt, das ist die Zugfeder 27 in den Figuren 4· und 6_O

Aufgrund der Ausbildung der Vorrichtung nach der Erfindung aus nur wenigen Teilen mit sehr wenigen Lagerstellen werden nicht nur, wie erläutert, ihre Funktionen bezüglich der Stellgenauig— keit und -Präzision sowie Leichtgängigkeit bedeutend verbessert, sondern auch die Fertigung und Montage sind wesentlich vereinfacht. Zur Montage sind die Teile nur mittels einiger Lagerstifte miteinander zu verbinden, und es sind außerdem noch ein paar Schrauben einzusetzen. Es ist gelungen,die Montagezeit gegenüber bisher bekannten Vorrichtungen dieser Art auf etwa den zehnten Teil oder weniger zu vermindern.

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Claims

Patentansprüche

Vorrichtung für die Steuerung von zwei gekreuzten proportionalen Stelleinrichtungen mittels eines Steuerknüppels, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerknüppel (3) rechtwinklich auf einer ersten Schwenkachse (12) festsitzt, die in einem Rahmen (6) gelagert ist, der um eine zweite, mit der ersten Achse in gleicher Ebene und diese rechtwinklig kreuzende, gestellfest gelagerte Achse (7» 8) schwenkbar ist und weiter dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Schwenkachsen radiale Ausleger (17 und 21) festsitzen, an deren Enden Schleifkontakte (18 und 22) streifenförmige, im Kreissektor um die Achse gebogene' Widerstände (15) ΌΏ,ά (20) o.dgl. abgreifen, die ihrerseits auf dem Lagergestell der zugeordneten Schwenkachse befestigt sind.
2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gestellfeste Lagerung aus einem nach unten offenen Kasten (1) besteht mit einer quadratischen Durchbrechung (2) an der Oberseite für die Bewegungen des Steuerknüppels (3).
3.) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seitenwand (14-) des Kastenrahmens (1), in der ein Lager (5) der zweiten Schwenkachse (7, 8) angeordnet ist, auf etwa doppelte Tiefe verlängert ist als Halterung für einen der streifenförmigen, gebogenen Widerstände (15) o.dgl·.
4-.) Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kastenrahmen (1) auf der Innenfläche seiner Oberseite als Zylinderhalbschale (32) ausgebildet ist, deren Achse mit der zweiten Schenkachse (7» 8) zusammenfällt.

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5·) Vorrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der um die zweite Achse schwenkbare Rahmen (6) als
Halbzylinder ausgebildet ist mit etwas geringerem Radius als die Zylinderhalbschale ($2).
6.) Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß in dem Halbzylinder (6) in der Mitte der Wölbung auf der Oberseite ein zur zweiten Schwenkachse (7, 8) parallel verlaufender Schlitz (9) als Durchtritt für den Steuerknüppel
(3) angeordnet ist·
7.) Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß eine Längsseite des Halbzylinders (6) als ebene Platte (19) auf etwa doppelte Tiefe verlängert ist als Halterung für einen der streifenförmigen, gebogenen Widerstände (20)
o.dgl..
8.) Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß in dem Halbzylinder (6) in etwa gleicher Entfernung von
beiden Enden und in gleicher Ebene mit der zweiten Schwenkachse (7, 8) des Zylinders und gekreuzt dazu die Lagerung (10, 11) für die erste Schwenkachse (12) angeordnet ist·
9·) Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß in dem Halbzylinder (6), den Durchtrittschlitz (9) für
den Steuerknüppel umgebend, eine Zylinderhalbschale (33) ausgebildet ist, deren Achse mit der ersten Schwenkachse

(12) zusammenfällt.
10.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schwenkachse (12) von einer dicken KJeÄisscheibe

(13) koaxial umgeben ist, deren Radius etwas geringer ist als die Zylinderhalbschale (33), die den Durchtrittschlitz (9) im Halbzylinder (6) umgibt.

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11.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Schwenkachsen (7» 8 und 12), und zwar zwischen den Lagern und vorzugsweise an den, in den Halterungsplatten (14 und 19) der Widerstände (15 und 20) angeordneten Lagern (7 und 11) eine Null-Eückstellvorrichtung angeordnet ist, bestehend aus einem, in der Platte (14 oder 19) schwenkbar gelagerten einarmigen Hebel (23)j der mit einer Lagerhalbschale (25) gegen die Schwenkachse auf einer Seite anliegt und an seinem freien Ende, auf der seiner Lagerung (24) bezüglich der Schwenkachse gegenüberliegenden Seite von einer, an der Platte (14 oder 19) angehängten Zugfeder (27) gegen die Schwenkachse gezogen wird, sowie zwei Stiften (28, 29)» die beiderseits der Schwenkachse angeordnet sind, zum Zusammenwirken mit dem einarmigen Hebel (23) bei Schwenkbewegungen.
12.)Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stifte (28, 29) in verschiedenen Abständen von der Schwenkachse (7» 8 oder 12) angeordnet sind, so daß sie bei Schwenkbewegungen proportional zur Verdrehung gleiche Auslenkbewegungen des einarmigen Hebels (23) bewirken und damit gleiche Rückstellkräfte der Feder (27).
13.) Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (24) des einarmigen Hebels (23) j die Schwenkachse (7, 8 oder 12), mit der er zusammenwirkt, sowie die Anlagepunkte der Stifte (28 und 29) beiderseits dieser Schwenkachse auf einer Linie liegen, die in der Ebene der sich kreuzenden ersten und zweiten Schwenkachsen liegt.
14·) Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Lager der Schwenkachsen (7, 8 oder 12), an denen keine Null-Rückstelleinrichtung angeordnet ist, als Lagerschale (49, 50) im offenen Schlitz (51) ausgeführt ist mit einer, den Schlitz (51) überbrückenden Klemmschraube (55) zum Verstellen der Lagerreibmng·

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15.) Vorrichtung nach Anspruch 5i dadurch gekennzeichnet, daß der Halbzylinder (6) an dem einen Ende seiner Mantelfläche mit einer achsparallelen Riffelung (44) versehen ist, an die eine Ratsche (4?) federnd anliegt, die gestellfest gelagert ist.
16·) Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die gestellfeste Lagerung der Ratsche (47) lösbar und die Ratsche abschwenkbar ist.
17·) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Formteile aus Kunststoff, vorzugsweise glasfaserverstärktem Polyamid bestehen und sämtliche Drehachsen und Stifte aus Stahl.
18.) Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5? dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderhalbschale O2) und/oder der Halbzylinder (6) auf ihrer, den Durchtrittschlitz (9) umgebenden Oberfläche mit einem kurzflorigen Samt o.dgl. als Schutz gegen Eindringen von Verunreinigungen belegt sind.
19.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an das den KMatenrahmen (1) bildende Gehäuse auf der Außenseite von den Flächen abstehende Stifte (34) angeformt sind, die feste Drehachsen für darauf aufsteckbare Drehwiderstände (35) bilden.
20.) Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß an den Drehwiderständen (35) Schwenkhebel (37-39) befestigt sind, die die Abdeckplatte (41) in Schlitzen (42) durchdringen.
21.) Vorrichtung nach Anspruch 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die auf etwa doppelte liefe verlängerten Platten (14 0.39) geteilt sind, wobei das äußere, den gebogenen Streifen-Widerstand (15 oder 20) o.dgl. tragende Ende (3I) -5-

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mittels einer Schwalbenschwanzführung (5o) an die Platte ansetzbar ist.