DE2504240C3 - Vorrichtung für die Steuerung von zwei gekreuzten proportionalen Stelleinrichtungen mittels eines Steuerknüppels - Google Patents
Vorrichtung für die Steuerung von zwei gekreuzten proportionalen Stelleinrichtungen mittels eines SteuerknüppelsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für die Steuerung von zwei gekreuzten proportionalen
Stelleinrichtungen in einem ortsfesten Gestell mittels eines Steuerknüppels, der rechtwinklig auf einer ersten
Schwenkachse festsitzt, die in einem Rahmen gelagert ist, der um eine zweite, mit der ersten Schwenkachse in
gleicher Ebene und diese rechtwinklig kreuzende, gestellfest gelagerte Schwenkachse schwenkbar ist, und
bei der an beiden Schwenkachsen radiale Ausleger fest angeordnet sind, an deren Enden Schleifkontakte
streifenförmige, im Kreissektor um die Achse gebogene Widerstände kontaktieren, die ihrerseits auf dem
jeweiligen Lagergestell der zugeordneten Schwenkachse befestigt sind.
Bekannte Vorrichtungen dieser Gattung (US-PS 42 645) besitzen einen Steuerknüppel, der, kardanisch
gelagert, an seinem unteren Ende in einer Schale geführt ist und in der Nähe seines oberen Endes, an dem auch
cJ das GriffstOck angebracht ist, mit den Schleifkontakten
versehen ist bzw. zusammenwirkt Bei derartigen Γ bekannten Vorrichtungen besteht der Nachteil, daß das
freie Ende des Knüppels mit dem Griffknopf nur wenig über die Abdeckoberfläche des Gehäuses heraussteht
und daher praktisch unmittelbar über dieser Abdeckoberfläche zu verschieben ist, und zwar nur zwischen
wenig geneigten Winkelstellungen. Es ergeben sich dadurch Bewegungs- und Bedienungsverhältnisse, die
' sehr wesentlich unterschieden sind von denen, wie sie ic
üblicherweise bei derartigen Steuervorrichtungen vor-, " handen und gefordert sind, um beispielsweise eine
v feinfühlige Steuerung zu ermöglichen. Bei üblichen
, Steuervorrichtungen dieser Art wird ein Knüppel mit sieht- und fühlbaren Schwenkbewegungen außerhalb
des Gehäuses verwendet Da derartige Steuervorrichtungen vornehmlich für die Fernsteuerung von Flugzeugmodeilen
od. dgl. eingesetzt werden, bedeutet das, daß diese Steuerung ausschließlich mit dem Tastsinn
; bedient wird, da die visuelle Aufmerksamkeit des Bedienenden ausschließlich auf das Modell und seine
Bewegungen gerichtet ist Die Bewegung eines allseits verschwenkbaren Steuerknüppels und insbesondere die
Oberprüfung seiner jeweiligen Winkelstellung durch den Tastsinn ist dabei leicht zu erlernen und
durchzuführen. Eine derartige Steuerung und Kontrolle mit einem Bedienungsorgan, das sich dicht über einer
ebenen Fläche bewegt bzw. das sich auf dem Abschnitt einer Kugelfläche bewegt, die für den Tastsinn praktisch
in einer Ebene liegt ist nicht durchführbar. Selbst wenn bei dieser bekannten Vorrichtung der Steuerknüppel
verlängert würde, so daß er weit über die Fläche hinausragt, werden die genannten Verhältnisse nicht
geändert Die Neigungsbewegungen sind zu gering, um auch bei kleinen Verstellbewegungen eindeutig durch
den Tastsinn erfaßt werden zu können. Hinzu kommt, daß der Fußpunkt des Steuerknüppels sich auch in der
Oberfläche bewegt aus der er herausragt und der obere Endpunkt auf der Fläche einer Kugel bewegt, die noch
einen wesentlich größeren Durchmesser hat, also einer Ebene noch weiter angenähert ist.
Bei einem Bedienungsorgan in Form eines allseitig ausschwenkbaren Steuerknüppels, bei dem der
Schwenkpunkt tief unterhalb der Oberfläche des Gehäuses liegt ist die Schwenkbewegung verhältnismä-Big
gering und damit auch entsprechend die Neigung des Knüppels in der größten Auslenkbewegung. Eine
derartige bekannte Vorrichtung ist im übrigen mit einer von anderen Vorrichtunger her bekannten Rückstelleinrichtung nicht zu kombinieren. 3<i
Rückstellvorrichtungen sind an sich bekannt (DE-GM 19 31 761). Bei dieser bekannten Vorrichtung
erfolgt die Übertragung der Auslenkbewegungen des Knüppels durch zwei Schlitzführungen in Schwenkbügeln,
und die Schwenkbügel stehen zueinander senk- ~>~> recht und ihre Drehachsen sind mit den Drehachsen von
Dt eh widerständen fest verbunden. Bei einer derartigen Vorrichtung ist hinsichtlich der mechanischtn Auslenkbewegungen
aufgrund der verschiedenartigen Lagerung und Führung des Knüppels ein sehr erhebliches
Spiel in den einzelnen mechanischen Übertragungsgliedern vorhanden, so daß schon aufgrund dieses starken
Spiels eine exakte Rückstellung nicht durchführbar ist. Die bei diesen bekannten Vorrichtungen allein mögliche
Verwendung von Drehwiderständen erlaubt nur ein Bestreichen eines verhältnismäßig sehr geringen Wickels
und damit nur eine sehr geringe Ausnutzung der gesamten Widerstandslänge mit entsprechender starker
Vergröberung und damit ebenfalls größerer Unger.auigkeit
der Steuerwerte bzw. der erhaltenen elektrischen Werte, die auch nur mit erheblichen Stufensprüngen
darstellbar sind. Die Widerstandsdrähte auf Drehwiderständen müssen schon aufgrund der mechanischen
Beanspruchung durch Schleifkontakte eine bestimmte Stärke haben. Wegen der verhältnismäßig kurzen Wege
der Schleifkontakte bei einer Schwenkbewegung in den Drehwiderständen mit geringem Durchmesser ergibt
sich daher vom Übergang zu 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 über zwei Schleifstellen zu übertragen sind, und zwar 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 au';.,;und von Verschmutzungen.
Bei den beiden bekannten vorbeschriebenen Ausführungsarten dieser Vorrichtungen erfolgt die Übertragung
der mechanischen Auslenkbewegung des Steuerknüppels ("her 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 werdeif 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, teilweise bleibend sind.
Fast sämtliche der bekannten Vorrichtungen dieser Art sind mit einer Null-Rückstellvorrichtung für den
Steuerknüppel versehen, die bewirkt daß der Steuerknüppel m einer mittleren Lage seine Ruhestellung hat
Diese Wull-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.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß
eine selbsttätige Rückstellung des Steuerknüppels in die Nuil Steuuüg, eine dauerhafte Spielfreiheit der Lager
der Schwenkachse und eine weitgehende Abdeckung gegen äußeren Staub und Schmutz erreicht wird.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil der in Anspruch 1 angegebenen Merkmale.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Patentansprüchen.
Sämtliche Formteile der Vorrichtung nach der Erfindung bestehen aus Kunststoff, und zwar vorzugsweise
aus glasfaserverstärktem Polyamid, und sämtliche Drehachsen und Stifte a.is Stahl.
Sofern in diesen Unterlagen von Widerständen gesprochen wird, handelt es sich um einstellbare
ohmsche, kapazitive od. dgl. elektrische Widerstände.
Bei der Vorrichtung nach der Erfindung wirkt der
Steuerknüppel ausschließlich nur 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 Leichtgängigkeit das Spiel so
erheblich verringert ist, daß 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 ist, und
zwar um mehr als eine halbe 10er Potenz. Zudem ist durch die erfindungsgemäße Konstruktion erreicht, daß
bei den Regelwiderständen eine wesentliche größere Abgriffstrecke 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 Abgriffkurve durch elektrische Zusatzwiderstände extern oder durch die Formgebung des
Widerstandes unmittelbar geändert werden, beispielsweise in Form einer S-Kurve ausgebildet werden.
Bei sehr kompakter Bauweise der Vorrichtung nach der Erfindung ist eine Auslenkbewegung des Steuerknüppels
in einem weiten Winkel möglich, wobei der Steuerknüppel sehr kurz gehalten sein kann und bis sehr
nahe zu seinem Fuß- und Schwenkpunkt freiliegt Das Obersetzungsverhältnis von etwa 1 :1 konnte dabei
beibehalten werden und darüber hinaus durch die besondere Ausbildung der beiden quer gegeneinander
verschwenkbaren Bauteile eine sehr gute Abdeckung und Abdichtung der öffnung im Gehäuse erreicht
werden.
Durch die besondere Anordnung der Null-Rückstellvorrichtungen wirken diese gleichzeitig selbstjustierend;
sie sind in der gleichen Ebene angeordnet wie die Schleifkontakte, so daß deren Abgriffgenauigkeit auch
bei einem etwaigen Verschleiß der Lager erhalten bleibt. Durch die Null-Rückstellvorrichtung wird der
Steuerknüppel aus sämtlichen ausgeschwenkten Stellungen sicher in die Nullstellung zurückgeholt wobei die
Rückstellkraft proportional zur Ausschwenkbewegung des Steuerknfippels zunimmt jedoch bei gleichem
Ausschwenkweg des Steuerknüppels unabhängig von der Richtung der Ausschwenkbewegung immer gleich
groß ist Aufgrund der Unterteilung der Rückstellvorrichtung
in zwei getrennte und voneinander unabhängige Teile für die beiden zueinander rechtwinklig
verlaufenden Ausschwenkbewegungen in Zusammenhang mit der besonderen Ausbildung der Rückstellvorrichtungen
auch hinsichtlich der Aufhebung des Lagerspiels besteht die Möglichkeit mit der Vorrichtung
nach der Erfindung ausschließlich in einer Ebene auszuschwenken bzw. zu fahren, ohne daß die dazu
rechtwinklige Richtung berührt wird bzw. elektrische Werte erzeugt so daß eine zusätzliche Stillegung,
beispielsweise mit Hilfe eines besonderen Schalters, nicht erforderlich ist
Die Vorrichtung nach der Erfindung besteht ersichtlich nur aus wenigen Teilen mit sehr wenigen
Lagerstellen. Dadurch wird, wie erläutert, die Funktion
bezüglich der Siellgenautgkeit und -Präzision sowie Leichtgängigkeit bedeutend verbessert und 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.
Patentschutz wird nur begehrt für die Gesamtheit der ίο Merkmale .nach jedem Anspruch, also einschließlich
seiner Rückbeziehung.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Zeichnungen
näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen Fig. 1 einen Querschnitt entlang der Linie I-I der
Fig. 2,
Fig. 2 einen Längsschnitt entlang der Linie Π-Ι1 der
Fig.i,
Fig.3 einen Querschnitt entlang der Linie I1I-III der
->o Fig.2,
F i g. 4 einen Längsschnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 1,
Fig.5 einen Querschnitt entsprechend Fig.3 in
anderer Stellung,
-i F i g. 6 einen Längsschnitt entsprechend der Fi g. 4 in
anderer Stellung,
Ft g. 7 eine Unteransicht,
Ft g. 7 eine Unteransicht,
F i g. 8 ein Detail der auswechselbaren Widerstandshalterungen,
» F i g. 9 eine Frontansicht mit angesetzten zusätzlichen
Drehwiderständen,
F i g. 10 einen Detailschnitt mit einer Ratsche,
F i g. 11 eine Seitenansicht mit einer Lagerung. Ein Lagergestell 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 Achse liegen, ■»ο In diesen Lagern 4 und 5 ist ein Rahmen 6 schwenkbar
gelagert, und zwar in dem Lager 5 mittels eines Stahlstiftes 7 und 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. Cr einen so 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 j
Lagern 10 und 11 ist eine Achse 12 gelagert, auf der eine
Kreisscheibe 13 festsitzt An dieser Kreisscheibe 13 ist u. a. der Steuerknüppel 3 befestigt der nach oben durch
den Schlitz 9 und die etwa quadratische öffnung 2 des Kastens 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 schmale Seitenwand 14 des Kastens 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 halbzylhderförmigen Rahmen 6 bildet.
Dieser um die zweite Achse schwenkbare Rahmen 6 ist an seiner der Gehäusewand 14 benachbarten Wand 16
mit einem radial verlaufenden Ausleger 17 versehen, an dessen äußf'im Ende ein Schleifkontakt 18 angeordnet
ist, der geger. den gebogenen Streifenwiderstand anliegt.
Eine Längsseite 19 des halbzylinderförmigen Schwenkrahmens 6 ist als ebene Platte auf etwa
doppelte Tiefe verlängert und trägt an ihrem Ende einen streifenförmigen Widerstand 20, der auf einem Kreisjmfang
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 Richtungen 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 21,
so daß siel 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 Abgrifflänge eine Auflösung von vJ.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 Kastens 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 Kastens 1 und in dem Raum zwischen der als ebene Platte 19 verlängerten Seitenwand des halbzylinderförmigen
Rahmens 6 und der benachbarten Außenfläche der kreisförmigen Scheibe 13 ist jeweils eine Null-Rück-
entsprechend den F i g. 3—6 aus einarmigen Hebeln 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 sind 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 ti 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, den jeweiligen einarmigen Hebeln 23 zugeordneten verschwenkbaren Teilen, und zwar sn der
ίο Außenfläche der Wandung 16 des halbzylinderförmigen
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
ts Lagerhalbschale 25 sitzt, und ein äußerer Stift 29, der zwischen der im Hebel ausgebildeten Lagerhalbschale
25 und dem Haken 26 sitzt.
Der innere Stift 78 sitzt näher an der jeweiligen Schwenkachse, gegen die die Lagerhalbschale 25
anliegt, als der äußere Stift 29. Die Anordnung ist so getroffen, daß bei einer Verdrehung des jeweiligen
Schwenkteils mittels des Steuerknüppels 3 einer der beiden Stifte 28 und 29 gegen den Schwenkhebel 23
drückt und diesen unter Anspannung der Feder 27 anhebt, wie das in den F i g. 5 und 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 Verschwenkbewegung des Steuerknüppeis
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.
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 14 und 19 an ihrem Ende mit Einnehmungen und
Schwalbenschwanzführungen 30 versehen. Auf diese Schwalbenschwanzführungen 30 wird ein plattenförmi-
.-.ι zt ι T-_:i o« c ι ι „ a :* Α~-
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so 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 Streifenwiderstände
leicht und einfach auszuwechseln, sondern auch Streifenwiderstände mit einer anderen Regelcharakterisiik
einzusetzen. Der Streifenwiderstand 20, der an dem schwenkbaren Rahmen 6 sitzt, ist mit einer flexiblen
Stromzuführung versehen, so daß für diesen einzigen bewegten Widerstand der Vorrichtung eine tibertra-
6G gung über Schieifringkontakte mit den damit verbundenen
Nachteilen fortfällt
Um eine möglichst weitgehende Abdeckung des quadratischen Ausschnitts 2 in der Oberseite des
Kastens 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
Zylinderhalbschale umgibt den unteren Rand des qua-
dratischen Ausschnittes 2. Die Achse dieser Zylinderhalbschale
32 fällt zusammen mit der zweiten Schwenkachse und mit der Achse des halbzylinderförmigen
Schwenkrahmens (5. Zwischen dieser Halbzylinderschale 32 und der Außenfläche des halbzylinderförmigen
Schwenkrahmens 6 ist nur ein sehr geringer Zwischenraum. Diese.·· 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
Kastens 1 dargestellt. An dieses Gehäuse sind an den Außenseiten, und zwar an mindestens zwei zueinander
rechtwinklig stehende Außenseiten, Zapfen 34 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 Drehwiderstände 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 erstreckende
Kreisringsektoren 38, deren Mittelpunkt mit dem Mittelpunkt des Klemmringes 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 Kasten 1 ist eine Abdeckplatte 41 befestigt die diesen Kasten nach allen
Seiten überragt und auch als Abdeckung für den Einbau dient. Diese Abdeckplatte 41 ist oberhalb der Drehwiderstände
35 mit 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 unten 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 Richtungen 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 dieser Vorrichtung
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 ange
ordnet ist Dadurch ergibt sich u. a. der Verteil, daß der
Verstellbereich der Drehwiderstände 35 über eine weitere Stellung 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 Regelcharaktcristik,
wie schon beschrieben, und diese Auswechselbarkeit ist dadurch ermöglicht, daß die Drehwiderstände 35 für die
Einstellung fester, vorgesehener Werte gesondert und unabhängig davon angebracht sind.
Es kann erwünscht sein, daß eine der Bewegungen des Steuerknüppels 3 mit einer besonderen Hemmung
ίο versehen ist, die eine Verstellung des Steuerknüppels
zwar nicht wesentlich beeinträchtigt, jedoch bewirkt, daß der Steuerknüppel in einer bestimmten eingestellten
Winkelstellung stehenbleibt. Entsprechend der Fig. 10 ist dazu der halbzylinderförmige Rahmen 6
beispielsweise benachbart zu seiner der EndwanO 16 gegenüberliegenden Endwand 43 an seiner Mantelfläche
mit einer achsparallel verlaufenden Riffelung 44 versehen, in dem Kasten i ist, dieser Riffelung 44 gegenüberliegend,
eine Halterung 45 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 Null-Rückstellvorrichtung
ausgehängt, das ist in diesem Fall die Zugfeder 27 in den F i g. 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 verlorengeht.
Eine andere Möglichkeit zum Feststellen des
Steuerknüppels in einer erwünschten Winkelstellung in eine der beiden Schwenkrichtungen wird anhand der
F i g. 11 erläutert Wie schon beschrieben, ist der halbzylinderförmige Rahmen 6 auf einer Lieite, und zwar
an der Seite mit 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. 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 Kastens 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 54 bildenden oberen Teil der
Seitenwand eine Schraube 55 eingesetzt, die den Schlitz 51 durchdringt und unterhalb des Schlitzes 51 in ein
Gewindeloch 56 in der Seitenwand eingreift Es ist erkennbar, daß durch Anziehen und Lösen der Schraube
55 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 50 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 Null-Rückstellvorrichtung ausgehängt, das ist in diesem Fall die Rückstellfeder 27 in den
F i g. 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 F i g. 11 dargestellt ist. Dazu
12
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 Hemmung der Bewegung des Steuerknüppels erzeugt werden soll, wird zweckmäßig die
zugeordnete Rückholfeder der Null-Rückstellvorrichtung für diese Bewegung ausgehängt, das ist die
Zugfeder 27 in den F i g. 4 und 6.
Claims (1)
- Patentansprüche:1. Vorrichtung für die Steuerung von zwei gekreuzten proportionalen Stelleinrichtungen in einem ortsfesten Gestell mittels eines Steuerknüppels, der rechtwinklig auf einer ersten Schwenkachse festsitzt, die in einem Rahmen gelagert ist, der um eine zweite, mit der ersten Schwenkachse in gleicher Ebene und diese rechtwinklig kreuzende, gestellfest gelagerte Schwenkachse schwenkbar ist, und bei der to an beiden Schwenkachsen radiale Ausleger fest angeordnet sind, an deren Enden Schleifkontakte mit streifenförmigen, im Kreissektor um die Achse gebogenen Widerständen kontaktieren, die ihrerseits auf dem jeweiligen Lagergestell der zugeordneten Schwenkachse befestigt sind, wobei das ortsfeste Lagergestell eine Durchbrechung für die Bewegung des Steuerknüppels aufweist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:20a) das ortsfeste Lagergestell ist als einseitig offener, vier rechtwinklig zueinander angeordnete Seitenwände aufweisender Kasten (1) ausgebildet mit einer quadratischen Durchbrechung (2) an der der offenen Seite gegenüberliegenden Oberseite des Kastens (1) für die Bewegung des Steuerknüppels (3);b) der Rahmen (6) ist als Halbzylinder ausgebildet mit etwas geringerem Radius als eine Halbzylindcxhale (32), die auf der Innenfläche der Oberseite des Kasten^ (1) ausgebildet, ist und deren Achse mit der zweiten Schwenkachse (7,8) zusammenfällt, wobei'" dem Halbzylinder (6) in der Mitte der Wölbung in seinem der Oberseite des Kastens zugewandten Teil ein zur zweiten Schwenkachse (7,8) parallel verlaufender Schlitz (9) als Durchtritt für den Steuerknüppel (3) angeordnet ist;c) an beiden Schwenkachsen (7, 8, 12) sind Rückstellvorrichtungen vorgesehen, bestehend aus -to je einem Hebel (23), der an einem Ende drehbeweglich an einem Zapfen (24) auf dem Lagergestell (1, 6) der jeweils zugeordneten Schwenkachse (7, 8, 12) gelagert ist und dessen anderes Ende (26) von einer Zugfeder (27) belastet ist, die ebenfalls auf dem Lagergestell der jeweils zugeordneten Schwenkachse (7, 8, 12) befestigt ist und von der der Hebel (23) gegen jeweils zwei Stifte (28,29) anpreßbar ist, die beiderseits der jeweiligen Schwenkachse, in einer Ebene so mit dieser liegend, auf den die jeweiligen Schleifkontakte (18, 22) tragenden Bauteile angeordnet sind und in Nullstellung des Steuerknüppels (3) mit dem jeweiligen Zapfen (24) auf einer Geraden liegen, wobei der zwischen der jeweiligen Schwenkachse (7, 8, 12) und dem Zapfen (24) liegenden Stift (28) einen kleineren Abstand zur Schwenkachse aufweist als der zwischen der jeweiligen Schwenkachse und der Zugfeder (27) liegende Stift (29).2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die die offene Seite des Kastens (1) begrenzende Kante der einen Seitenwand (14), in der ein Lager (5) der zweiten Schwenkachse (7, 8) angeordnet ist, den doppelten Abstand zur Oberseite des Kastens aufweist als die übrigen Seitenwände und an ihr einer der streifenförmigen gebogenen Widerstände (15) gehaltert ist.3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Längsseite des Halbzylinders (6) als ebene Platte (19) als Halterung für den anderen der streifenförmigen, gebogenen Widerstände (20) ausgebildet ist, deren sich parallel zur Zylinderachse erstreckende Kante bei Nullstellung des Steuerknüppels (3) annähernd den gleichen Abstand zur Oberseite des Kastens (1) aufweist, wie die der vergrößerten Seitenwand (14).4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 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 (i2) zusammenfällt5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schwenkachse (12) von einer Kreisscheibe (13) koaxial umgeben ist, deren Stärke größer ist als die Breite des Schlitzes (9) in dem Halbzylinder (6), und deren Radius etwas geringer ist als der Radius der Zylinderhalbschale (33), die den Durchtrittsschlitz (9) im Halbzylinder (6) umgibt6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Lager der Schwenkachse (7, 8 oder 12), an denen keine Rückstelleinrichtung angeordnet ist, als Lagerschale (49, 50) im offenen Schlitz (51) ausgeführt ist mit einer, den Schlitz (51) überbrückenden Klemmschraube (55/zur Verstellung der Lagerreibung.7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstelleinrichtungen an demjenigen Teil der Schwenkachsen (7, 8, 12) angeordnet sind, die den Schleifkontakten (18, 22) am nächsten benachbart sind und mit ihren Hebeln (23) auf der den Schleifkontakten gegenüberliegenden Seite der Schwenkachsen liegen.8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Formteile aus Kunststoff, vorzugsweise glasfaserverstärktem Polyamid bestehen und sämtliche Drehachsen und Stifte aus Stahl.9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderhalbschale (32) und/oder der Halbzylinder (6) auf ihrer den Durchtrittsschlitz (9) umgebenden Oberfläche mit einem kurzflorigen Samt als Schutz gegen Eindringen von Verunreinigungen belegt sind.
Priority Applications (4)
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DE2504240B2 DE2504240B2 (de) | 1978-07-27 |
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