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Schaltgerät für zahntechnische Elektromotoren
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Die Erfindung betrifft ein Schaltgerät für zahntechnische Elektromotoren,
umfassend ein Drehzahl-Vorwahl-Schaltorgan, ein Drehzahl-Abruf-Schaltorgan sowie
ein wahlweise in Betrieb nehmbares Drehzahl-Steuer-Schaltorgan. Bei der Betätigung
des Drehzahl-Abruf-Schaltorgans erreicht der Motor praktisch sofort die mit dem
Dthzahl-Vorwahl-Schaltorgan eingestellte Drehzahl, während bei Betätigung des in
Betrieb genommenen Drehzahl-Steuer-Schaltorgans eine stufenlose Drehzahlsteuerung
von Null bis zur eingestellten Drehzahl möglich ist.
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Bei den zahntechnischen Elektromotoren kann es sich z.B.
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um Schnellfrequenzmotoren oder Gleichstrommotoren zum Antrieb eines
in einem zahntechnischen Handstück gelagerten Werkzeuges handeln. Meist ist der
Elektromotor im Innern des Handstückes angeordnet, welches über ein Anschlußkabel
mit dem z.B. als Schaltkasten ausgebildeten Schaltgerät in Verbindung steht. Bei
den Werkzeugen kann es sich um Bohrwerkzeuge,
Schleifwerkzeuge
od,dgl, beispielsweise zum Bearbeiten von Zahnprothesen handeln Es ist ein Schaltgerät
der eingangs genannten Art in Form eines Schaltkastens bekannt, bei dem das Drehzahl-Abruf-Schaltorgan
durch einen Ein- und Ausschalter gebildet ist.
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Will man nun nicht mehr mit einer durch das Drehzahl-Vorwahl-Schaltorgan
festgelegten und durch das Drehzahl-Abruf-Schaltorgan abrufbaren Drehzahl arbeiten,
sondern z.B. für die Ausführung einer bestimmten Arbeit beliebige geeignete Drehzahlen
im Bereich zwischen Null und der festgelegten Vorwahl-Drehzahl individuell stufenlos
einstellen, so muß zuvor in umständlicher Weise das als Fuß- oder Knieanlasser ausgebildete
Drehzahl-Steuer-Schaltorgan an das Schaltgerät angeschlossen werden. Ähnlich umständlich
gestaltet ich bei dem bekannten Gerät der Rückgang auf das Arbeiten mit einer festgelegten
abrufbaren Drehzahl.
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Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst
die Aufgabe, ein Schaltgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem
ein einfacher Übergang vom Arbeiten mit einer. abrufbaren, zuvor durch das Drehzahl-Vorwahl-Schaltorgan
festgelegten Vorwahl-Drehzahl auf das Arbeiten mit einer in einem weiten Bereich
individuell einstellbaren Drehzahl und umgekehrt ermöglicht ist.
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Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin
zu sehen, daß der Zahntechniker nunmehr lediglich das Stellglied des Drehzahl-Vorwahl-Schaltorgans
auf die Sonder-Schaltstellung zu stellen braucht, um dann mit dem gleichen Schaltorgan
- nämlich mit dem hierdurch vom Drehzahl-Abruf-Schaltorgan zum Drehzahl-Steuer-Schaltorgan
umgeschalteten Schaltorgan - die gewünschte Drehzahl einstellen
zu
können. Ein besonderer Anschlußvorgang ist hierfür nicht erforderlich. Die genannte
individuelle Einstellung kann je nach Ausbildung des umschaltbaren Schaltorgans
stufenlos oder in Stufen erfolgen. Zum Rückgang auf das Arbeiten mit einer festgelegten
abrufbaren Drehzahl braucht das Stellglied des Drehzahl-Vorwahl-Schaltorgans lediglich
von der Sonder-Schaltstellung auf die gewünschte feste Drehzahl gestellt zu werden,
wodurch das bisherige Drehzahl-Steuer-Schaltorgan nunmehr wieder zum Drehzahl Abruf-Schaltorgan
umgeschaltet wird.
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Aus Sicherheitsgründen empfiehlt es sich, daß die Sonder-Schaltstellung
der der niedrigsten der mit dem Stellglied des Drehzahl-Vorwahl-Schaltorgans einstellbaren
Drehzahl entsprechenden Schaltstellung benachbart ist.
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In vielen Fällen ist es zweckmäßig, wenn in der Sonder-Schaltstellung
die Drehzahl in einem zwischen Null und der am Drehzahl-Vorwahl-Schaltorgan einstellbaren
Drehzahl liegenden Bereich steuerbar ist.
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Für den Fal , daß an einem Arbeitsplatz für die Durchführung bestimmter
Arbeiten, z.B. im Hinblick auf die Eigenschaften des zu bearbeitenden Materials
eine vorbestimmte, von der gerade mit dem Drehzahl-Vorwahl-Schaltorgan eingestellten
Drehzahl abweichende Drehzahl nicht überschritten werden soll, ist es zweckmäßig,
wenn dem Drehzahl-Vorwahl-Schaltorgan ein Drehzahl-Einstell-Schaltorgan zur Einstellung
einer vorbestimmten oberen Grenzdrehzahl des in der Sonder-Schaltstellung steuerbaren
Drehzahlbereiches zugeordnet ist.
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Diese einstellbare Grenzdrehzahl kann nicht nur unter, sondern auch
über der vor der Einnahme der Sonder-Schaltstellung
am Drehzahl-Vorwahl-Schaltorgan
eingestellten Drehzahl liegen.
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Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den vorstehend
nicht behandelten Unteransprüchen und der nachstehenden Erläuterung der Zeichnung.
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In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung bei spielsweise
dargestellt.
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Es zeigen: Fig. 1 ein an einem Labortisch angeordnetes Schaltgerät
in schaubildlicher Darstellung, Fig. 2 das Schaltgerät in Ansicht von vorn, teilweise
im Schnitt, Fig. 3 das Schaltgerät in Ansicht von oben und Fig. 4 bis 15drei verschiedene
Ausführungsmöglichkeiten für die Schaltung des Schaltgerätest in jeweils vier Betriebsarten.
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Das in Form eines Schaltkastens 1 ausgebildete Schaltgerät ist an
einem Arbeitstisch 4 angeordnet, dessen Tischplatte 5 auf Tischbeinen 5a bzw. auf
Tischseitenwänden 6 ruht, von denen nur eine in der Zeichnung ersichtlich ist. Unterhalb
der Tischplatte 5 ist innerhalb einer durch zwei Tischkastenseitenwände 7 gebildeten
Nische der Schaltkasten 1 angeordnet, und zwar ist der Schaltkasten 1 an der in
der Zeichnung dargestellten rechten Tischkastenseitenwand 7 befestigt.
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Von der Stirnwand 8 des Schaltkastens 1 aus erstreckt sich ein mit
Hilfe eines Anschlußsteckers 20 angeschlossenes
biegsames Anschlußkabel
9, an welches ein zahntechnisches Handstück 1o mit eingebautem Elektromotor angeschlossen
ist.
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In das Handstück 1o ist ein Werkzeug 11 eingesetzt, welches durch
den erwähnten Motor in Rotation versetzt wird.
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Der Motor kann aber auch getrennt vom Handstück angeordnet sein, wobei
dann die Übertragung der Rotation vom Motor auf das Handstück und damit auf das
Werkzeug, z.B. durch eine biegsame Welle erfolgt.
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Der Schaltkasten 1 besitzt an seiner Stirnwand 8 einen Haupt-oder
Betr-iebsbereitschaftsschalter 12, welcher als Kippschalter ausgebildet ist.
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Der Schaltkasten 1 weist weiterhin wie der durch die DE-OS 24 16 105
bekannte Schaltkasten ein ortsfestes handbetätigbares Drehzahl-Vorwahl-Schaltorgan
2 und ein ebenfalls ortsfestes, jedoch beinbetätigbares Drehzahl-Abruf-Schaltorgan
3 bzw. 3' zum Ein- und Ausschalten des Antriebsmotors unter Abruf der zuvor am Drehzahl-Vorwahl-Schaltorgan
eingestellten Drehzahl auf. Das beinbetätigbare Drehzahl-Abruf-Schaltorgan 3 besitzt
ein durch die von der Tischkastenseitenwand 7 abgewandte Begrenzung des Schaltkastens
1 gebildetes Betätigungsglied 13, das nach Art eines beinbetätigbaren Hebels als
federnd gelagerte Druckschaltplatte ausgebildet ist. Die die Druckschaltplatte in
ihrer in Fig. 2 dargestellten Nullstellung haltende Feder 14 ist als Schraubendruckfeder
ausgebildet. Die Druckschaltplatte ist an ihrer Oberkante um eine horizontale Achse
schwenkbar gelagert. Zur Schalterbetätigung wird die das Betätigungsglied 13 bildende
Druckschaltplatte durch seitlichen Kniedruck der Bedienungsperson
um
die Achse 15 in Richtung auf die Tischkastenseitenwand 7 verschwenkt. Nach dem achlassen
des Kniedruckes gelangt die Druckschaltplatte unter der Wirkung der Feder 14 wieder
In die in der Zeichnung dargestellte Nuilstellung.
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Anstatt der Druckschaltplatte kann auch ein Kniesfhalthebel od.dgl.
als Betätigungsglied des ortsfesten Drehzahl-Abruf-Schaltorgans 3 angeordnet sein.
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Wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, ist für das als handbetätigbarer
Drehknopf ausgebildete Stellglied 16 des Drehzahl-Vorwahl-Schaltorgans 2 eine mit
einem S markierte Sonder-Schaltstellung 17 vorgesehen, bei deren Einnahme die Drehzahl-Vorwahl
ausgeschaltet und das Drehzahl-Abruf-Schaltorgan 3 zu einem Drehzahl-Steuer-Schaltorgan
umgeschaltet wird. Wie weiterhin Fig. 3 zeigt, ist die der Sonder-Schaltstellung
17 der der niedrigsten/mit dem Stellglied 16 einstellbaren Drehzahl entsprechenden
Schaltstellung benachbart.
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Die Ausbildung kann derart sein, daß in der Sonder-Schaltstellung
17 die Drehzahl in einem zwischen Null und der zuvor am Drehzahl-Vorwahl-Schaltorgan
2 einstellbaren Drehzahl liegenden Bereich steuerbar ist oder gemäß Fig. 1 und 2
derart, daß dem Drehzahl-Vorwahl-Schaltorgan 2 ein Drehzahl-Einstell-Schaltorgan
18 zur Einstellung einer vorbestimmten oberen Grenzdrehzahl des in der Sonder-Schaltstellung
17 steuerbaren Drehzahlbereiches zugeordnet ist.
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Das Drehzahl-Einstell-Schaltorgan 18 kann wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich
als Stellglied einen an der Stirnwand 8 des Schaltkastens 1 angeordneten, besonderen
Drehknopf aufweisen;
es kann aber auch baulich mit dem Drehzahl-Vorwahl-Schaltorgan
2 vereinigt sein und einen das in Form eines Drehknopfes ausgebildete Stellglied
16 des Drehzahl-Vorwahl-Schaltorgans 2 umgebenden Schaltring aufweisen.
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Gemäß Fig. 1 ist noch ein weiteres zu einem Drehzahl-Steuer-Schaltorgan
umschaltbares Drehzahl-Vorwahl-Schaltorgan 3 vorgesehen, dessen Betätigungsglied
13' durch einen fußbetätigbaren Hebel gebildet ist, der ein Niedertrethebel sein
kann, mit dessen Hilfe durch jeweils einmaliges Niedertreten die Drehzahl stufenweise
steuerbar ist. Der fußbetätigbare Hebel kann aber auch ein in horizontaler Ebene
schwenkbarer Schwenkhebel zur stufenlosen Drehzahlsteuerung sein. Wie Fig. 1 weiterhin
zeigt, ist der fußbetätigbare Hebel im Gehäuse 19 eines das zu einem Drehzahl-Steuer-Schaltorgan
umschaltbare weitere Drehzahl-Vorwahl-Schaltorgan 3' bildenden Fußschalters gelagert.
Dieser Fußschalter ist mit Hilfe eines Anschluß-Steckers 21 eines Anschlußkabels
22 unter Überbrückung des die Druckschaltplatte aufweisenden Schaltorgans 3 mit
dem dieses Schaltorgan aufweisenden Schaltkasten 1 lösbar verbindbar.
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Auf diese Weise ist es wie bei dem durch die DE-OS 24 16 105 bekannten
Schaltkasten möglich, daß die Bedienungsperson entweder bei nicht eingestecktem
Anschlußkabel 22 durch seitlichen Kniedruck auf das Betätigungsglied 13 oder bei
eingestecktem Anschlußkabel 22 durch Fußdruck auf das Betätigungsglied 13' den Antriebsmotor
des zahntechnischen Handstückes 10 einschalten und damit das Werkzeug 11 in Rotation
versetzen kann.
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Dem zahntechnischen Handstück 1o kann gemäß Fig. 1 ein auf der Tischplatte
5 abstellbarer Ablageständer 23 zugeordnet
sein. Wie die untere
Darstellung in Fig. 1 zeigt, kann der nunmehr mit 23' bezeichnete Ablageständer
dadurch weitergebildet sein, daß er ein zusätzliches Drehzahl-Vorwahl-Schaltorgan
2' mit für dessen Stellglied 16' vorgesehener, die Drehzahl-Vorwahl ausschaltender
und das Drehzahl-Abruf-Schaltorgan 13 bzw. 13' zu einem Drehzahl-Steuer-Schaltorgan
umschaltender Sonder-Schaltstellung 17' aufweist. Zweckmäßig ist auch das Stellglied
16' wie das Stellglied 16 als Drehknopf ausgebildet. Wie ersichtlich, ist das zusätzliche
Drehzahl-Vorwahl-Schaltorgan 2' mit Hilfe eines Anschluß-Steckers 24 eines vom Ablageständer
23' ausgehenden Anschlußkabels 25 unter Überbrückung des ersten Drehzahl-Vorwahl-Schaltorgans
2 mit dem das Schaltgerät bildenden Schaltkasten 1 lösbar verbindbar. Der Ablageständer
23r weist auch noch einen zusätzlichen Hauptschalter 12' auf.
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Die am Schaltkasten 1 für die Anschlußstecker 20, 21, 24 der Anschlußkabel
9, 22, 25 vorgesehenen Steckbuchsen sind gemäß Fig. 2 mit 26, 27, 28 bezeichnet.
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Insgesamt ergeben sich folgende Betriebsarten: a) Drehzahl-Vorwahl
mit Drehzahl-Vorwahl-Schaltorgan 2 und Einschalten (Abrufen) der vorgewählten Drehzahl
mit Drehzahl-Abruf-Schaltorgan 3 (bei nicht eingestecktem Stecker 21), b) Drehzahl-Vorwahl
mit Drehzahl-Vorwahl-Schaltorgan 2 und Einschalten (Abrufen) der vorgewählten Drehzahl
mit Drehzahl-Abruf-Schaltorgan 3' (bei eingestecktem Stecker 21),
c)
Einschalten und (stufenlose bzv. stufenveisel Steuerun..g der Drehzahl mit zum Drehzahl-Steuer-Schaltorgan
gewordenen Drehzahl-Abruf-Schaltorgan 3 oder 3' bei Stellglied 16 auf Sonder-Schaltstellung
17), d) Einschalten und (,stufenlose bzw. stufenweise) Steuerung der Drehzahl mit
zum Drehzahl-Steuer-Schaltorgan gewordenen Drehzahl-Abruf-Schaltorgan 3 oder 3'
bei eingeschränktem Drehzahlbereich ohne Beeinflussung der zuvor eingestellten Vorwähl-Drehzahl
bei Rückgang auf Vorwahl (bei Stellglied 16 auf Sonder-Schaltstellung 17 und Stellglied
18 auf geringere Drehzahl als Stellglied 16 vor Einnahme der Sonder-Schaltstellung
17).
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Für diese vier Betriebsarten a), b), c), d) sind die nachstehend näher
betrachteten Schaltungsbeispiele I, II und III des Schaltgerätes möglich. Dabei
wird anhand der Fig. 4 bis 7 das Beispiel I erläutert; anhand der Fig. 8 bis 11
wird das Beispiel II erläutert, und anhand der Fig. 12 bis 15 wird das Beispiel
III erläutert. In sämtlichen Figuren 4 bis 15 ist mit 29 ein einen Netzstromkreis
darstellendes Speisespannungsgerät bezeichnet, welches die zum Betrieb des jeweiligen
Schaltgerätes erforderlichen Speisespannungen bereitstellt.
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Mit M ist der jeweilige zahntechnische Elektromotor bezeichnet, und
mit 30 ist ein Steuer- bzw. Regelverstärker bezeichnet, der dem jeweiligen Elektromotor
M vorgeschaltet ist. Im übrigen sind in den Fig. 4 bis 15'soweit möglich Bezugszeichen
verwendet, wie sie in Fig. 1 bis 3 benutzt sind.
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Beispiel I gemäß Fig. 4 bis 7: Gemäß Fig. 4 bis 7 führen von dem an
einer Wechselspannungsquelle anschließbaren Speisespannungsgerät 29 drei Leitungen
L1, L2 und L3 weg. Die Leitungen L1 und L2 mögen jeweils eine positive Speisespannung
führen, während die Leitung L3 als Nulleitung dienen mag Zwischen der Leitung L2
und der Leitung L3 liegt die Reihenschaltung eines Potentiometers P3,
eines
Trinpotentlometers P2 und eines Schalters S3, der normalerweise geöffnet ist und
der auf eine Betätigung des Potentiometers P3 hin geschlossen wird. Dies ist durch
eine gestrichelte Linie angedeutet an der mit 3 auf das Drehzahl Abruf-Schaltorgan
hingewiesen ist. Parallel zu der Reihenschaltung des Potentiometers P3 und des Trimmpotentiometers
P2 liegt ein weiteres Potentiometers Pl, welches dem Drehzahl-Vorwahl-Schaltorgans
2 zugehörig sein mag. Mit einer Betätigung des Potentiometers Pl werden die Schalter
S1 und 52 gegebenenfalls umgesteuert. Dies ist durch eine gestrichelte Linie angedeutet,
an der mit dem Bezugszeichen 16 auf das Stellglied in Fig. 2 und 3 Bezug genommen
ist.
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Neben den zuvor erläuterten Schaltungselementen ist gemäß Fig. 4 bis
7 noch ein weiteres Drehzahl-Abruf-Schaltorgan 3' vorgesehen, welches mit einem
Anschlußstecker 21 in eine Steckbuchse 27 einsteckbar ist. Das weitere Drehzahl-Abruf-Schaltorgan
3' weist einen Umschalter auf, der mit einer Ruhe-Schalterstrecke einen Eingang
e2 des Steuer- bzw. Regelverstärkers 30 mit dem Schalter S1 verbindet. Ist dieser
Schalter S1 geschlossen und wird das weitere Drehzahl-Abruf-Schaltorgan 3' in seine
Arbeitslage gebracht, so liegt eine Schalterstrecke vor, die dem Schalter S3 parallelliegt.
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Wie aus Fig. 4 bis 7 hervorgeht, ist die Leitung L1 des Speisespannungsgeräts
29 mit einem Eingang e1 des Steuer- bzw.
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Regelverstärkers 30 verbunden. Das zuvor erwähnte weitere Drehzahl-Abruf-Schaltorgan
3' ist mit einem Eingang e2 dieses Verstärkers 30 verbunden. Die äußeren Enden des
Potentiometers Pl und damit der Reihenschaltung des Potentiometers P3 und des Trimmpotentiometers
P2 sind mit den Eingängen e3 bzw. e5 des Verstärkers 30 verbunden. Der als Umschalter
ausgebildete Schalter S2 ist mit seinem umschaltbaren Kontakt mit einem Eingang
e4 des Verstärkers 30 verbunden. Dieser Verstärker 30 kann einen Differenzverstärker
enthalten, der beispielsweise die zwischen den Eingängen e3 und e4 jeweils liegende
Spannungsdifferenz zur Steuerung der Abgabe einer
Ausgangs spannung
an den Anschlüssen al und a2 für den dort angeschlossenen Elektromotor M abgibt.
Eine am Eingang e2 des Verstärkers 30 auftretende Spannung kann dazu herangezogen
werden, die Abgabe einer derartigen Ausgangsspannung zu verhindern. Die dem Eingang
e1 zugeführte Spannung mag die Speisespannung des Verstärkers 30 sein.
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In Fig. 4 ist der Schaltverstärker in seiner Ausgangs- bzw.
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Ruhelage dargestellt. In dieser Lage werden den Eingängen e3 und e4
des Steuer- bzw. Regelverstärkers gleiche Potentiale (Nullpotentiale) zugeführt,
wodurch dem Motor M keine Spannung zugeführt werden mag.
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Für Betriebsart a): Gemäß Fig. 5 ist das für eine Drehzahl-Vorwahl
dienende Potentiometer P1 aus seiner Ausgangslage herausgeführt. Dadurch sind die
Schalter S1 und S2 betätigt.
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Wird in dieser Stellung das Potentiometer P3 betätigt, welches dem
Drehzahl-Abruf-Schaltorgan 3 zugehörig ist, so wird der Schalter S3 geschlossen,
wie dies in Fig0 5 veranschaulicht ist. Dadurch liegt an den beiden Enden des Potentiometers
P1 eine Spannung, und dieses Potentiometer Pl gibt über den Umschalter S2 an den
Eingang e4 des Verstärkers 30 eine Spannung ab, der außerdem an seinem Eingang e3
eine Spannung führt. Entsprechend der Differenz zwischen diesen beiden Spannungen
mag der Verstärker 30 eine Ausgangs spannung an den Motor M abgeben. Die dadurch
festgelegte Drehzahl entspricht der Einstellung des Potentiometers P1.
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Für Betriebsart b): Gemäß Fig. 6 erfolgt die Spannungsanschaltung
an das Potentiometer P1 mit Hilfe des weiteren Drehzahl-Abruf-Schaltorgans 3'.
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Befindet sich dieses weitere Drehzahl-Abruf-Schaltorgan 3' in seiner
Ruhelage (wie in Fig. 4 dargestellt), so liegt am Eingang e2 des Verstärkers 30
eine Spannung, die zur Sperrung der Abgabe einer Ausgangsspannung an den Motor M
führt, wie dies oben bereits angedeutet worden ist. In diesem Fall
hätte
die Betätigung des Schalters 53 infolge einer Einstellung des Potentiometers P3
keine Wirkung. Eine solche Wirkung könnte erst dann eintreten, wenn der Umschalter
des genannten weiteren Drehzahl-Abruf-Schaltorgans 3' betätigt würde.
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Für Betriebsart c): Gemäß Fig. 7 ist angenommen, daß der Drehknopf
16 in der Sonder-Schaltstellung 17, d.h. in der Stellung "S" steht, in der die beiden
Schalter S1 und S2 sich in denjenigen Schalterstellungen befinden, die sie auch
im Ruhezustand einnehmen, wie dies aus Fig. 4 ersichtlich ist. In dieser aus Fig.
7 ersichtlichen Stellung hat lediglich eine Einstellung des Potentiometers P3 mit
der damit verbundenen Schließung des Schalters 3 eine Wirkung auf den Verstärker
30. Demgemäß ist nunmehr das Drehzahl-Abruf-Schaltorgan 3 zum Drehzahl- Steuer-Schaltorgan
geworden. Dies bedeutet, daß durch entsprechendes Betätigen der Druckschaltplatte
eine Drehzahleinstellung ermöglicht ist. Die Einstellung des weiteren Drehzahl-Abruf-Schaltorgans
3' hat gemäß Fig. 7 keine weitere Auswirkung.
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Für Betriebsart d): Diese Betriebsart entspricht der Betriebsart c),
wobei allerdings außerdem durch Verstellen des Trimmpotentiometers P2 die maximal
erreichbare Drehzahl bei der Steuerung durch die Druckschaltplatte verringert werden
kann, ohne daß die maximale Drehzahl beim Übergang auf den Betrieb mit Vorwahl (Einstellen
durch das Potentiometer P1) davon beeinflußt wird.
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Beispiel II gemäß Fig. 8 bis 11: Die in Fig. 8 bis 11 dargestellte
Schaltungsanordnung unterscheidet sich von der in Fig. 4 bis 7 dargestellten Schaltungsanordnung
im wesentlichen durch eine andere Art des Einwirkens des weiteren Drehzahl-Abruf-Schaltorgans
3' und
durch andere Art der Anordnung eines durch Betätigen des
Potentiometers P1 schließbaren Schalters S2, Dieser Schalter S2, der dem zuvor betrachteten
Schalter S1 entspricht, verbindet den bewegbaren Umschaltkontakt des das weitere
Drehzahl-Abruf-Schaltorgan 5 bildenden Umscha1ters mit dem Verbindungspunkt des
Potentiometers P1 und des Schalters S3, der durch Betätigen des Potentiometers P3
schlieB-bar ist. Ein weiterer Unterschied der in Fig. 8 bis 11 dargestellten Schaltungsanordnung
zu der in Fig. 4 bis 7 dargestellten Schaltungsanordnung besteht darin, daß über
das weitere Drehzahl-Abruf-Schaltorgan 3' im vorliegenden Fall keine Sperrwirkung
in dem Verstärker 30 hervorrufbar ist.
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Das betreffende weitere Drehzahl-Abruf-Schaltorgan 3t ist mit seinem
festliegenden Ruhe-Schalterkontakt an der Null-Leitung L3 des Speisespannungsgeräts
29 und mit seinem ebenfalls festliegenden Arbeits-Schalterkontakt über einen Widerstand
R1 an der eine Speisespannung abgebenden Leitung L2 dieses Speisespannungsgeräts
29 angeschlossen. An dem Verbindungspunkt des gerade erwähnten Arbeits-Schalterkontakts
und des Widerstands R1 liegt der bereits erwähnte Schalter S3 mit seiner einen Schalterseite.
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Die nunmehr näher zu betrachtende Schaltungsanordnung befindet sich
in ihrer Ausgangs- bzw. Ruhestellung, wenn die einzelnen Schalter ihre aus Fig.
8 ersichtlichen Schalterstellungen einnehmen. In diesem Fall liegt am Eingang e1'
des Verstärkers 30 eine Speisespannung, und an den Eingängen e2t und e3t des Verstärkers
30 liegt jeweils Null-Potential (von der Leitung L3 her). In diesem Fall gibt der
ebenfalls als Steuer- bzw. Regelverstärker dienende Verstärker 30 an seinen Ausgängen
al, a2 keine den dort angeschlossenen Elektromotor M speisende Ausgangsspannung
ab.
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Für Betriebsart a): Hierbei wird davon ausgegangen, daß das in Fig.
8 dargestellte weitere Drehzahl-Abruf-Schaltorgang 3 t nicht vorhanden ist. Wird
das zum Drehzahl-Vorwahl-Schaltorgang 2 gehörende
Potentiometer
P1 auf eine einer vorgewählten Drehzahl entspreu ende Stellung eingestellt., so
werden die Schalter.S1 und 52 die aus Fig. 9 ersichtliche Schalterstellung einnehmen.
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Den Eingang e2' des Steuer- bzw. Regelverstärkers 30 wird jedoch noch
keine Steuerspannung zugeführt. Dies ist erst dann der Fall, wenn der Kontakt S3
des zum Drehzahl-Abruf-Schaltorgans 3 gehörenden Potentiometers P3 geschlossen wird.
In diesem Fall liegt dann eine der Einstellung des Potentiometers P1 entsprechende
Spannung am Eingang e2' des Steuer-bzw. Regelverstärkers 30, wodurch dieser Verstärker
30 eine entsprechende Ausgangsspannung en den Motor M abgibt.
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Für Betriebsart b): Fig. 10 Gemäß ist davon ausgegangen, daß der Drehzahl-Abruf
mit Hilfe des weiteren Drehzahl-Abruf-Schaltorgans 3i erfolgt.
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Demgemäß wird über dieses weitere Drehzahl-Abruf-Schaltorgan 3' die
über die Leitung L2 von dem Speisespannungsgerät 29 abgegebene Spannung an das Potentiometer
Pl angelegt, so daß von dessen Abgriff eine Steuerspannung an den Eingang e2' des
Steuer- bzw. Regelverstärkers 30 abgegeben werden kann.
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Ein gegebenenfalls zusätzlich erfolgendes Schließen des Schalters
S3 hat keinerlei weitere Auswirkungen. Im übrigen hat auch die Einstellung des Potentiometers
P3 wie bei der zuvor betrachteten Betriebsart keine Auswirkung auf die Höhe der
dem Steuereingang e2' des Verstärkers 30 zugeführten Spannung.
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Für Betriebsart c): Gemäß Fig. 11 ist davon ausgegangen, daß der Drehknopf
16 sich in der Sonder-Schaltstellung 17, d.h. in der Stellung "S" befindet. Wie
beim oben betrachteten Beispiel 1 befinden sich auch beim Beispiel II die Schalter
S1 und S2 in dieser Schalterstallung in ihrer Ausgangsstellung, wie sie aus Fig.
8 ersichtlich ist. Nunmehr bewirkt das Betätigen des Schaltorgans 3 - also das Einstellen
des Potentiometers P3 und das Schließen des Schalters S3 - daß von dem Abgriff des
Potentiometers
P3 her eine Steuerspannung an den Steuereingang e21 des Steuer- bzw. Regelverstärkers
30 abgegeben wird.
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Die Einstellung des gegebenenfalls vorhandenen weiteren Drehzahl-Abruf-Schaltorgans
3' hat hierauf keinerlei Auswirkungen.
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Die am Steuereingang e22 des Verstärkers 30 somit liegende Spannung
hängt in ihrer Höhe lediglich von der Einstellung des Potentiometers P3 ab. Damit
ist also das Drehzahl-Abruf-Schaltorgan 3 zum Drehzahl-Steuer-Schaltorgan geworden.
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Für Betriebsart d): Diese Betriebsart entspricht der gerade betrachteten
Betriebsart c), wobei jedoch mit Hilfe des von außen über das Schaltorgan 18 zugänglichen
Trimmpotentiometers P2 die maximal erreichbare Drehzahl bei Steuerung durch die
Druckschaltplatte (3) verringert werden kann. Die maximal erreichbare Drehzahl beim
Ubergang auf den Betrieb mit Vorwahl (Drehzahl-Vorwahl-Schaltorgan 2) unter Zuhilfenahme
des Drehknopfes 16 bleibt davon unbeeinflußt.
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Beispiel lii gemäß Fig. 12 bis 15: Die in Fig. 12 bis 15 dargestellte
Schaltungsanordnung weist wie die zuvor betrachtete Schaltungsanordnungen ebenfalls
ein Speisespannungsgerät 29 und einen Steuer- bzw. Regelverstärker 30 auf, der mit
zwei Ausgängen al, a2 versehen dargestellt ist, an denen ein Elektromotor M anschließbar
ist. Der Verstärker 30 gemäß Fig. 12 bis 15 weist vier Eingänge e1", e2", e3" und
e4" auf. Mit seinen Eingängen eI" und e41, ist der Verstärker 30 an den Leitungen
L1, L3 angeschlossen, über die das Speisespannungsgerät 29 die Speisespannung für
den Verstärker 30 abgeben mag. Dabei möge die Leitung L3 die Nulleitung sein, also
auf Erde bzw. Masse liegen. Mit dem Eingang e2" ist der Verstärker 30 über einen
Kontakt n eines Relais N an der Leitung L2 angeschlossen, über die das Speisespannungsgerät
29 eine Speisespannung abgeben mag. Mit seinem Eingang e3" ist der Verstärker 30
am Abgriff eines
Potentiometers P1 angeschlossen, welches zur Drehzahl-Vorwahl
dient und welches somit zu dem Drehzahl-Vorwahl-Schaltorgan 2 gehört. Der Verstärker
30 mag so ausgelegt sein, daß er ausgangsseitig eine Spannung zur Steuerung des
jeweils angeschlossenen Notors M abgibt, welche der Differenz zwischen den an den
Eingängen e2" und e3" liegenden Spannungen entsprechen mag.
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Das zuvor erwähnte Potentiometer P1 ist mit seinen beiden festen Enden
über Widerstände R5, R6 an den mit den Eingängen e2 und e411 des Verstärkers 30
verbundenen Speisespannungsleitungen angeschlossen,Dvr Reihenschaltung des einen
Widerstands R5 und des Potentiometers Pl liegt über einen Schalter S1 die Reihenschaltung
eines Potentiometers P3 und eines Trimmerpotentiometers P2 parallel. Das Potentiometer
P3 gehört zu dem Drehzahl-Abruf-Schaltorgan 3. Der Schalter Sl ist aus seiner aus
Fig. 12 ersichtlichen Schalterstellung nur dann herausgeführt, wenn das Potentiometer
Pl in eine einer vorgewählten Drehzahl entsprechende Stellung eingestellt ist.
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In der Ruhelage (keine Drehzahl-Vorwahl) und in der noch zu betrachtenden
Sonderstellung "S" ist der Schalter S1 geschlossen.
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Das bereits erwähnte Relais N liegt im Kollektorkreis eines Transistors
T, der im vorliegenden Fall vom npn-Leitfähigkeitstyp sein mag. Dieser Transistor
ist mit seiner Basis über einen Widerstand R4 an der Leitung L3 angeschlossen.
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Ferner ist die Basis des Transistors T4 über einen Widerstand R3 und
einen dazu in Reihe liegenden Schalter S2 sowie über eine dazu in Reihe liegende
Diode D und einen dazu in Reihe liegenden Widerstand R2 an der Leitung L2 angeschlossen.
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An dieser Stelle sei angemerkt, daß im vorliegenden Fall davon ausgegangen
wird, daß die Leitung L2 positives Potential führen mag. Die Diode D ist dabei so
gepolt, daß sie in Durchlaßrichtung für einen Strom gepolt ist, der von der Leitung
L2 über die Widerstände R2 und R3 fließt, um den Transistor T in den leitenden Zustand
zu steuern. Voraussetzung
dafür ist allerdings, daß der gerade
erwähnte Schalter S2 geschlossen ist, der, wie durch eine gestrichelte Linie angedeutet,
zu dem Drehzahl-Abruf-Schaltorgan 3 gehört und der im vorliegenden Fall mit dem
Potentiometer P3 gekoppelt sein mag.
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In Fig. 12 ist noch veranschaulicht, daß das weitere DrehzahlAbruf-Schaltorgan
3' mit einem Anschlußstecker 21 in die Steckbuchse 27 eingesteckt sein mag. Im Unterschied
zu den oben betrachteten Schaltungsanordnungen weist das weitere Drehzahl-Abruf-Schaltorgan
3' neben einem einfachen Schalter noch eine Kontaktbrücke auf, die den Verbindungspunkt
zwischen der Anode der Diode D und dem Widerstand R2 mit der Leitung L3 verbindet.
Der Schalter des weiteren Drehzahl-Abruf-Schaltorgans 3' verbindet den Verbindungspunkt
des Widerstands R3 und des dazu in Reihe liegenden Schalters S2 mit der Leitung
L2.
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In der Ausgangs- bzw. Ruhestellung mögen sich bei der gerade betrachteten
Schaltungsanordnung die vorgesehenen Schalter in der aus Fig. 12 ersichtlichen Stellung
befinden. In dieser Stellung führen die drei Eingänge e2", e3" und e4" des Steuer
bzw. Regelverstärkers 30 alle das Potential, welches die Leitung L3 führt.
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Für Betriebsart a): Durch eine Einstellung des Potentiometers P1 in
eine einer vorgewählten Drehzahl entsprechende Stellung wird der Schalter S1 geöffnet.
Der Relaiskontakt m des Relais M bleibt dabei zunächst noch geöffnet. Wird bei fehlendem
weiteren Drehzahl-Abruf-Schaltorgan nunmehr der Schalter S2 geschlossen, wie dies
in Fig. 13 veranschaulicht ist, so wird der Basis des Transistors T eine diesen
Transistor T in den leitenden Zustand steuernde Vorspannung zugeführt. Dadurch wird
das Relais N erregt, und der Relaiskontakt n wird geschlossenf Damit liegt dann
am Eingang e2" des Steuer- bzw. Regelverstärkers 30 eine Speisespannung, und außerdem
wird auch dem
Eingang e3 des betreffenden Verstärkers 30 vom Abgriff
des Potentiometers P1 her eine Steuerspannung zugeführt. Das Schließen des gerade
erwähnten Schalters 52 erfolgt durch Betätigen des Drehzahl-Abruf-Schaltorgans 3,
und zwar insbesondere in Verbindung mit einem Verstellen des zu diesem Schaltorgan
3 gehörenden Potentiometers P3.
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Für Betriebsart b): Soll ein Drehzahl-Abruf nicht durch. Betätigen
des Drehzahl-Abruf-Schaltorgans 3 sondern durch Betätigen des erwähnten weiteren
Drehzabi-Abruf-Schaltorgans 31 erfolgen, so ist dieses weitere Drehzahl-Abruf-Scnaltorgan
3' mit seinem Änschluß stecker 21 in die Steckbuchse 27 einzustecken, und ferner
ist der Schalter dieses weiteren Drehzahl-Abruf-Schaltorgans 3' zu betätigen, wie
dies aus Fig. 14 ersichtlich ist. Bei den aus Fig. 14 ersichtlichen Verhältnissen
ist im übrigen davon ausgegangen, daß das Potentiometer Pl in eine einer vorgewählten
Drehzahl entsprechende Stellung eingestellt worden ist, so daß der Schalter S1 geöffnet
ist.
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Infolge des Schließens des Schalters des weiteren Drehzahl-Abruf-Schaltorgans
3' wird der Basis des Transistors T eine diesen Transistor T in den leitenden Zustand
überführende Vorspannung zugeführt. Dadurch wird dann im Kollektorkreis des Transistors
T liegende Relais N erregt, wodurch dessen Kontakt n geschlossen wird. Damit wird
dem Potentiometer P1 wie bei der zuvor betrachteten Betriebsart eine Spannung zugeführt,
und den Eingängen e2" und e3" des Steuer- bzw.
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Regelverstärkers 30 werden entsprechende Spannungen zugeführt. Ergänzend
sei in diesem Zusammenhang noch angemerkt, daß ein Betätigen des Potentiometers
P3 und ein damit verbundenes Schließen des Schalters S2 im vorliegenden Fall keinerlei
weitere Auswirkung hat, da in diesem Fall die Diode D in Sperrichtung beansprucht
ist.
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Für Betriebsart c): Bei dieser Betriebsart wird im vorliegenden Fall
davon ausgegangen,
daß kein weiteres Drehzahl-Abruf-Schaltorgan
3r vorhanden ist. Ferner ist vorausgesetzt, daß der Drehknopf 16 in der Sonder-Schaltstellung
17 steht, d.h. in der Stellung tSn, in der im vorliegenden Fall der Schalter S1
geschlossen ist. Über das Drehzahl-Abruf-Schaltorgan 3 wird das Gerät nun dadurch
eingeschaltet, daß der Schalter S2 geschlossen wird, wie dies in Fig. 15 veranschaulicht
ist. Dadurch erhält die Basis des Transistors T wieder eine diesen Transistor T
in den leitenden Zustand steuernde Vorspannung zugeführt, wodurch das Relais N erregt
wird. Dadurch wird der Relaiskontakt n geschlossen, wodurch nunmehr nicht nur am
Potentiometer P1 eine Spannung liegt, sondern auch an der Reihenschaltung des Potentiometers
P3 und des Trimmerpotentiometers P2. Durch entsprechendes Einstellen des Schleifers
des Potentiometers P3 läßt sich die Differenz der an den Enden des Potentiometers
P1 liegenden Spannung entsprechend verändern, wodurch eine entsprechende Spannungsänderung
am Eingang e3" des Steuer- und Regelverstärkers 30 auftritt. Damit ist also bei
der vorliegenden Betriebsart das Drehzahl-Abruf-Schaltorgan 3 zu einem Drehzahl-Steuer-Organ
geworden.
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Für Betriebsart d): Die bei dieser Betriebsart vorhandene Funktion
entspricht der im Zusammenhang mit der Betriebsart c) unter Bezugnahme auf Fig.
15 erläuterten Funktion. Zusätzlich zu der zuvor erläuterten Funktion kann jedoch
mit dem von außen über das Schaltorgan 18 zugänglichen Trimmerpotentiometer P2 die
maximal erreichbare Drehzahl bei Steuerung durch das Drehzahl-Abruf-Schaltorgan
3 verringert werden, ohne daß die maximale Drehzahl beim Übergang auf den Betrieb
mit Vorwahl dadurch Einstellen des Potentiometers Pl und Öffnen des Schalters S1)
davon beeinflußt wird.
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L e e r s e i t e