DE2622311C3 - Steuereinrichtung mit Schwungradeigenschaften - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung mit Schwungradeigenschaften für ein elektronisches Gerät insbesondere für die Sendereinstellung an einem Radiogerät

Bei einer Vielzahl von elektronischen Geräten ist es erforderlich, einen manuell betätigbaren Steuerknopf um viele Umdrehungen zu drehen, um irgendeine Einstellung bzw. Abstimmung des betreffenden Gerätes zu verändern. Neben der bereits erwähnten Sendereinstellung von Rundfunkgeräten sind weitere Beispiele die Frequenzabstimmung von Sendern oder von Signalgeneratoren, sowie die Verschiebung von elektronisch erzeugten Markierungen auf Sichtschirmen beispielsweise von Radaranlagen.

Bisher war es insbesondere bei hochwertigen Geräten dieser Art üblich, den Steuer-Drehknopf mit einem Schwungrad zu koppeln, damit er nach der manuellen Aufprägung einer Anfangsdrehung seine Drehbewegung in der vorgegebenen Richtung auch ohne weitere äußere Einflußnahme noch eine gewisse Zeit weiter fortsetzte.

Solche mechanischen Schwungräder haben aber eine Reihe von Nachteilen. So sind sie relativ schwer, voluminös und empfindlich gegen stärkere Stöße, denen das Gerät unter Umständen ausgesetzt sein kann. Auch müssen sie, damit der Bedienungsperson das angenehme »Gefühl« einer leichtgängigen, glattlaufenden Vorrichtung vermittelt wird, mit großer Sorgfalt gefertigt werden, was sich ungünstig auf ihre Herstellungskosten auswirkt. Schließlich ist auch ihre hohe mechanische Trägheit bei längerwährendem Gebrauch ermüdend.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die einen geringen Platzbedarf und geringes Gewicht besitzt auf einfache und kostengünstige Weise hergestellt werden kann und ein hohes Maß an Robustheit bzw. Unempfindlichkeit gegen mechanische Störeinflüsse aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine erfindungsgemäße Steuereinrichtung gekennzeichnet durch eine durch ein Rotationsglied in Drehung versetzbare, eisenlose Gleichstrommaschine und durch eine Steuer-Schaltungsanordnung, die eine ein aus der Ankerspannung der Gleichstrommaschine abgeleitetes Signal erzeugende Schaltungseinheit, eine dieses abgeleitete Signal speichernde Speicherschaltung und eine das Ausgangssignal der Speicherschaltung in ein Antriebssignal für die Gleichstrommaschine umwandelnde Verstärkereinheit umfaßt.

Durch diese erfindungsgemäße Steuervorrichtung wird der bisher nur mechanisch erzielbare Schwungradeffekt auf elektronische Weise erzeugt bzw. simuliert. Die hierfür erforderliche Gleichstrommaschine und die zu ihrer Steuerung verwendete Schaltungsanordnung sind im Vergleich zu herkömmlichen mechanischen Schwungrädern leicht und erfordern eine wesentlich geringere Präzision bei ihrer Herstellung. Auch ihr Platzbedarf ist erheblich kleiner und insbesondere die Schaltungsanordnung ist in ihrem äußeren mechanischen Aufbau an die verschiedensten räumlichen Gegebenheiten anpaßbar.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung sind in den Unteransprüchen niedergelegt

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme aut die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt die Figur schematisch einen Teil einer Steuervorrichtung gemäß der Erfindung.

Wie in der Figur dargestellt ist, besteht die Steuereinrichtung aus einer eisenlosen Gleichstrommaschine 1, die mechanisch mit einem manuell drehbaren Knopf (nicht dargestellt) gekoppelt ist

Diese Maschine ist eine handelsübliche, sowohl als Motor als auch als Generator betreibbare eisenlose Gleichstrommaschine Bei einer vorteilhaften praktischen Ausführung sind sowohl die Maschine als auch der Knopf auf einer gemeinsamen Welle befestigt Der Knopf kann sowohl im Uhrzeigersinn als auch im Gegenuhrzeigersinn gedreht werden, zur Vereinfachung der Darstellung ist jedoch nur die eine Drehrichtung betreffende Schaltung dargestellt; eine ähnliche Schaltung für die Drehung im Gegenuhrzeigersinn wäre bei einer praktischen Ausführung vorgesehen.

Wenn die Maschine 1 durch den Knopf gedreht wird, erzeugt sie eine Ankerspannung, die durch den Verstärker 2 mit hoher Verstärkung abgetastet wird, der das Gatter bzw. die Torschaltung 3 öffnet Die Maschine 1 ist über einen Kondensator 4 mit einem Widerstand S und einem Eingangsanschluß eines Differentialverstärkers 6 verbunden. Wenn die Maschine 1 gedreht wird, wird eine Spannung am Widerstand 5 erzeugt, die proportional der Ankerspannung an der Maschine und folglich proportional der Anfangsgeschwindigkeit ist. Diese Spannung wird einem Differentialverstärker 6 zugeführt und über eine Diode 7 zur Aufladung eines Kondensators 8 weitergeleitet. Ein hochohmiger Widerstand 9 und ein Entladeschalter IO sind mit dem Kondensator 8 parallel geschaltet. Die Diode 7 ist so pepolt, daß der Kondensator 8 den Spitzenwert der verstärkten Spannung abspeichert, deren Wert langsam absinkt, während der Kondensator 8 sich über den Widerstand 9 entlädt.

Ein weiterer Verstärker 11 legt diese Spannung über das offene Gatter 3 an die Maschine 1, um diese mit einer Geschwindigkeit anzutreiben, die proportional zu der im Kondensator 8 gespeicherten Spannung ist. Wenn also der Maschine 1 erst einmal manuell eine Anfangsdrehung erteilt wurde, wird sie weiter angetrieben, bis die Ladung im Kondensator 8 verschwunden ist. Durch Verwendung eines sehr hochohmigen Widerstandes 9 oder durch völliges Weglassen des Widerstandes 9, kann die Entladungszeit in der Tat sehr lang gemacht werden, so daß die Maschine ihre Drehung fortsetzt, bis sie manuell angehalten wird.

Wenn die Maschine 1 manuell angehalten wird, dreht sich die Ankerspannung momentan um und ein sehr großer Strom wird vom Verstärker 11 an die Maschine geliefert Dieser momentane Anstieg des Stromes wird durch einen Stromfühler 12 festgestellt, der in die Ausgangsleitung des Verstärkers Ii über einen Detektor 13 eingekoppelt ist welcher als herkömmliche kurze Spule dargestellt ist Der Anstieg des Stromes wird vom Stromfühler 12 dazu benutzt, den Schalter 10 zu schließen und dadurch den Kondensator 8 zu entladen, so daß die Maschine vom Verstärker 11 keine

in weitere Antriebsspannung empfängt Als zusätzliche Weiterbildung kann die Stromfühler-Schaltung 12 so ausgebildet sein, daß sie den Kondensator 8 in Stufen entlädt wenn der Detektor 13 einen Anstieg des Maschinenstromes feststellt Das bedeutet daß dann,

is wenn die Maschine 1 manuell verlangsamt (aber nicht angehalten) wird, der Kondensator 8 nicht vollständig entladen wird. Das vom Verstärker 11 an die Maschine 1 gelieferte Antriebssignal wird auf einen Pegel vermindert der die Maschine mit einer entsprechend niedrigeren Geschwindigkeit antreibt Diese Abwandlung ist wünschenswert, da die Steuerschaltung einer Bedienungsperson den Eindruck eines unnatürlichen Betriebes vermitteln würde, wenn die Drehung des Knopfes schlagartig bzw. abrupt anhält wenn lediglich die Absicht besteht ihn aus einer schnellen Drehung zu verlangsamen.

Die Maschine kann durch Fernbedienung angehalten werden, indem ein Signal an den Anschluß 14 gelegt wivd, um den Schalter 10 zu schließen. Obwohl dieser

3ü Schalter 10 als einfacher mechanischer Schalter dargestellt ist würde bei einer praktischen Ausführungsform ein elektronischer Schalter wie beispielsweise ein Transistor stattdessen benutzt werden.
Die in der Zeichnung dargestellte Schaltung betrifft nur die Drehung der Maschine 1 in einer Drehrichtung, z. B. im Uhrzeigersinn. Wenn die Maschine im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, wird eine Ankerspannung mit umgekehrter Polarität erzeugt und diese wird durch einen weiteren Verstärker (nicht gezeigt) abgetastet der ebenfalls mit dem Anschluß 15 verbunden ist Dieser weitere Verstärker speist eine der dargestellten ähnliche Schaltung.

Wenn gewünscht, kann eine kleine Verzögerung in die den Verstärker 2 und die Torschaltung 3 enthaltende Schaltungschleife eingeführt werden. Dies gibt der Betätigungsperson Zeit, den Knopf bei der Drehung loszulassen, bevor die Steuerschaltung ihre Tätigkeit aufnimmt. Eine passende Verzögerung beträgt etwa 0,3 Sekunden.

Durch entsprechende Auswahl der Werte des Kondensators 8 und des Widerstandes 9 können die scheinbaren Trägheitseigenschaften der Steuereinrichtung entsprechend den jeweiligen Erfordernissen gestaltet werden. Eine eisenlose Gleichstrommaschine vermittelt ein sehr glattes bzw. weiches »Gefühl«, wenn sie manuell gedreht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Steuereinrichtung mit Schwungradeigenschaften für ein elektronisches Gerät, insbesondere für die Sendereinstellung an einem Radiogerät, gekennzeichnet durch eine durch ein Rotationsglied in Drehung versetzbare, eisenlose Gleichstrommaschine (1) und durch eine Steuer-Schaltungsanordnung, die eine ein aus der Ankerspannung der Gleichstrommaschine (1) abgeleitetes Signal erzeugende Schaltungseinheit (4, 5, 6), eine dieses abgeleitete Signal speichernde Speicherschaltung (8, 9) und eine das Ausgangssignal der Speicherschaltung (8,9) in ein Antriebssignal für die Gleichstrommaschine (1) umwandelnde Verstärkereinheit (11) umfaßt

2. Steuereinrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotationsglied ein manuell betäligbarer Knopf ist

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das abgeleitete Signal mit der Drehgeschwindigkeit verknüpft ist, die die eisenlose Gleichstrommaschine (1) am Ende des Handbetriebs erreicht hat

4. Steuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Speicherschaltung (8, 9) einen im geschlossenen Rückkopplungspfad eines Differentialverstärkers (6) angeschlossenen Kondensator (8) aufweist, wobei die Zeitkonstante der Speicherschaltung (8,9) durch den Widerstand (9) eines Kondensator-Nebenschlußpfades vorgegeben ist.

5. Steuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherschaltung (8, 9) eine lange Zeitkonstante besitzt.

6. Steuereinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein normalerweise offener Entladeschalter (10) parallel zum Kondensator (8) geschaltet ist.

7. Steuereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang der Verstärkereinheit (11) ein den Entladeschalter (10) bei einem starken Stromanstieg schließender Stromfühler (12, 13) angeordnet ist.

8. Steuereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (8) durch den Stromfühler (12,13) vermittels des Entladeschalters (10) stufenweise entladbar ist.

9. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Entladeschalter (10) durch ein Fernbedienungssignal schließbar ist.

10. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Verstärkereinheit (11) und der Gleichstrommaschine (1) eine Torschaltung (3) angeordnet ist, die durch einen unmittelbar an die Eingangsklemme (15) der Gleichstrommaschine (1) angeschlossenen Verstärker (2) aufsteuerbar ist.

11. Steuervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet daß in der den Verstärker (2) und die Torschaltung (3) enthaltenden Schaltungsschleife ein Verzögerungsglied vorgesehen ist.

12. Steuervorrichtung nach Anspruch U, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungsglied eine Verzögerung von ca. 0,3 Sekunden bewirkt.

13. Steuervorrichtung nach einem der vorherge-

henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß für jede Drehrichtung der Gleichstrommaschine (1) eine Steuer-Schaltungsanordnung vorgesehen ist