DE3335246A1 - Mittels eines gleichstrommotors ein- oder ausfahrbare teleskopantenne - Google Patents

Description

EK/PLI Scht/Li _ ,3 .

26.9.1983

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

Mittels eines Gleichstrommotors ein- oder ausfahrbare Teleskopantenne Stand der Technik

Die Erfindung geht von einer Teleskopantenne nach der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung aus.

Es ist schon eine mittels eines Gleichstrommotors ein- oder ausfahrbare Teleskopantenne bekannt (DE-PS 916 835), die eine Kombination aus einem Schalter, der den Motor nach einer bestimmten Zahl von Umdrehungen abschaltet, und einer Reibungskupplung zwischen Motor und Ausfahraggregat aufweist. Zum Zählen der Umdrehungen der Motorwelle dient ein Zählwerk aus einem durch den Motor angetriebenen Nockenrad und einem bei jeder Umdrehung des Nockenrades um einen bestimmten Winkel gedrehten Zählrad, das einen Schaltnocken trägt. Nach einem Umlauf des Zählrades, das heißt in der Endstellung des Teleskops, betätigt der Schaltnocken eine feststehend angeordnete elektrische Schaltvorrichtung, die den Motorstromkreis unterbricht und für die gegenläufige Drehrichtung des Motors vorbereitet!

Zu dem Zähl rad gehört eine Rastfeder, die die jeweilige Lage des Zählrades sichert, dafür aber während des Ein- und Ausfahrens des Teleskops ein unangenehmes tickendes Geräusch erzeugt. Darüber hinaus würde nach einem Brechen der Rastfeder die Zählwerksfunktion nicht mehr gesichert sein. Ferner führt das nicht zu vermeidende Nachlaufen des Motors bei der Unterbrechung des Motorstromkreises zu einer mechanischen Belastung der elektrischen Schaltvorrichtung.

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Vorteile der Erfindung ,

Die erfindungsgemäße Teleskopantenne mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß auf eine Geräusche verursachende und störanfällige Rastfeder für das Zählwerk verzichtet werden kann und daß das Nachlaufen des Motors beim Unterbrechen des Motorstromkreises die elektrische Schaltvorrichtung nicht schädlich beeinflussen kann.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Teleskopantenne möglich. Besonders vorteilhaft ist eine erfindungsgemäße Teleskopantenne, bei der: das selbstsperrende Zählwerk ein in beiden Richtungen drehbares Sperrad mit auf einer ebenen Seite in seinem Randbereich angeordnetem offenen Sperring, einen radialen symmetrisch zwischen den freien Enden des Sperrings angeordneten Mitnehmer sowie ein planparallel zu dem Sperrad angeordnetes Zähl rad aufweist, das im Randbereich seiner dem Sperrad zugekehrten Seite mit axialen, gleich langen und in gleichen Winkel abständen angeordneten Stiften versehen ist, wobei der Durchmesser der Räder, die Abmessungen von Sperring und Mitnehmer sowie die Zahl der Stifte derart aufeinander abgestimmt sind, daß der Mitnehmer bei jeder Umdrehung des Sperrades einmal in den Bereich zwischen zv/ei benachbarten Stiften gelangt und das Zählrad mitnimmt, daß der Sperrring unmittelbar nach jedem Weiterdrehen des Sperrades mit einem freien Ende zwischen benachbarte Stifte gelangt und daß das Zähl rad jeweils bis zum Ende der Umdrehung des Sperrades blockiert ist. Damit wird ein selbstsperrendes Zählwerk geschaffen, das ohne eine Rastfeder auskommt.

Eine weitere vorteilhafte Verbesserung der erfindungsgemäßen Teleskopantenne besteht darin, daß das Sperrad zusammen mit dem Sperring, dem Mitnehmer, dem Lagerzapfen und der Welle ein einheitliches Kunststoffteil bildet. Durch diese Art der Zusammenfassung erhält man ein einfach herzustellendes Bauteil.

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Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung an Hand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine schematische Darstellung des selbstsperrenden Zählwerks,

Fig. 2 eine Seitenansicht zu Fig. 1 mit einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung,

Fig. 2A eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Zählrades,

Fig. 3 eine schematische Darstellung des selbstsperrenden Zählrades in Sperrstellung und

Fig. 4 ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Teleskopantenne. Beschreibung der Erfindung

In den Fig. 1 bis 3, die ein selbstsperrendes Zählwerk 10 für eine mittels eines Gleichstrommotors ein- oder ausfahrbare Teleskopantenne zeigen, bedeuten die strichpunktierten Linien 11 ein zu dem Gehäuse der.Antenne gehörendes ebenes Gehäuseteil. In einer Bohrung 12 (Fig. 2) des Gehäuseteils 11 ist ein Zähl rad 13 mit seinem Lagerzapfen 14 drehbar gelagert. Das Zähl rad ist in Fig. 1 nur schematisch angedeutet. Es trägt an seiner Oberseite acht zylindrische achsparallele Stifte 15, die in gleichmäßigen Winkel abständen α am Rande des Zähl rades angeordnet sind. Am Umfang ist das Zählrad mit zwei Schalterköpern 16, 17 versehen (vgl. Fig. 2 und 2A), die in unterschiedlichen Ebenen liegen und je einen Winkel g einschließen. Die Schaltkörper sind um etwa 90° gegeneinander versetzt.

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Ein im Durchmesser größeres Sperrad 18 trägt auf einer Seite eine Welle 19 und auf der anderen Seite einen Lagerzapfen 20, mit dem es in einem bestimmten achsparallelen Abstand a von dem Lagerzapfen 14 des Zählrades in einer Lagerbohrung 21 des Gehäuseteils 11 drehbar gelagert ist. Das Sperrad 18 trägt auf seiner Oberseite im Randbereich einen fast geschlossenen Sperring 22 und stirnseitig eine Verzahnung 23. Auf der Oberseite des Sperrades 18 befindet sich noch ein radial angeordneter schmaler Mitnehmer 24. Das Sperrad 18 hat einen Abstand b von der Oberseite des Gehäuseteils 11, der so bemessen ist, daß Sperring 22 und Mitnehmer 24 mit den Stiften 15 in Eingriff gelangen können; der zwischen zwei benachbarte Stifte 15 passende Mitnehmer kann bei einer Drehung des Sperrades aus diesen Stiften herausgleiten; vgl. Fig. 3.

Sperrad 18, Welle 19, Lagerzapfen 20, Sperring 22, Verzahnung 23 und Mitnehmer 24 sind vorzugsweise als einheitliches Kunststofftei1 hergestellt.

Auf dem Gehäuseteil 11 ist noch ein Kontaktfedersatz 25 befestigt, der ein feststehendes Kontaktelement 26 und zwei Kontaktfedern 27, 28 aufweist. Das Kontaktelement 26 und die erste Kontaktfeder 27 bilden zusammen einen ersten Schalter 30 und das Kontakte!ement 25 und die zweite Kontaktfeder 28 einen zweiten Schalter 31; vgl. Fig. 2 und 4. Die Schalter 30, 31 sind durch die Schaltkörper 16, 17 des Zählrades betätigbar.

Die Wirkungsweise des vorstehend beschriebenen selbstsperrenden Zählwerks 10 ist folgende.

In der Ausgangsstellung des Zählwerkes befindet sich der Mitnehmer des Sperrades 18 zwischen zwei benachbarten Zapfen 15a, 15b des Zahlr rades 13; vgl. Fig. 1. Der Sperring 22 befindet sich in einer Lage, in welcher seine freien Enden 22a, 22b symmetrisch zu dem Zähl rad 13 liegen

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Die Schaltkörper 16, 17 des Zählrades nehmen die in den Fig. 2 und 2A gezeigte Lage ein, in welcher der erste Schaltkörper 16 den ersten Schalter 30 öffnet und der zweite Schaltkörper 17 den zweiten Schalter 31 geschlossen hält.

Wird das Autoradio von dem Benutzer eingeschaltet, wobei das Teleskop automatisch ausfahren soll - eine genaue Beschreibung erfolgt weiter unten an Hand des Schaltbildes gemäß Fig. 4 -, so wird das Sperrad 18 über ein mit dem Motor gekuppeltes Getriebe in Pfeilrichtung (vgl. Fig. 3) gedreht. Dabei stößt der Mitnehmer 24 gegen den rechts von ihm liegenden Stift 15b und dreht das Zählrad 13 entgegen dem Uhrzeigersinn weiter, bis der Mitnehmer an dem betreffenden Stift vorbei gleitet. Kurz vorher gelangt das linke freie Ende 22a des Sperrings 22 zwischen zwei benachbarte Stifte 15c, 15d, so daß das Zählrad 13 gegen ein weiteres Drehen in beiden Drehrichtungen vollständig gesperrt ist. Das Zählrad

hat sich dann um eine Teilung gedreht. Am Ende einer Umdrehung des

Sperrades gleitet das in Fig. 1 rechte freie Ende 22b des Sperrings 22 aus den Stiften des Zählrades heraus, so daß der inzwischen zwischen die beiden Stifte 15a und 15c gelangte Mitnehmer 24 das Zähl rad wieder um eine Teilung weiterdrehen kann.

Hat das Zähl rad 13 schließlich eine fast vollständige Umdrehung ausgeführt (= Teleskop vollständig ausgefahren), so bewirkt der zweite Schaltkörper 17 in weiter unten erläuterter Weise ein Unterbrechen des Motorstromkreises und ein Stillsetzen des Motors. Wird später das Autoradio vom Benutzer ausgeschaltet, so läuft der Motor in der anderen Drehrichtung, bis das Teleskop vollständig eingefahren ist.

In dem Schaltbild einer erfindungsgemäßen Teleskopantenne nach Fig. 4 bezeichnet 40 einen ersten Anschluß, der über einen Schalter 41 eines Autoradios und eine Spule 42 eines elektromagnetischen Pol Wechslers 43 mit einem mit dem Negativpol der Autobatterie verbundenen zweiten Anschluß 44 verbunden ist. Zu dem Pol wechsler 43 gehören zwei durch die

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Spule gleichzeitig betätigbare Umschalter 45, 46. Ein beweglicher Kontakt 47 des ersten Umschalters 45 ist mit dem zweiten Anschluß 44 und ein beweglicher Kontakt 48 des zweiten Umschalters 46 mit dem ersten Anschluß 40 verbunden. Ein erster feststehender Kontakt 49 des ersten Umschalters 45 ist brstens mit einem ersten Anschluß 50 eines

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Gleichstrommotors 51 und zweitens mit einem zweiten feststehenden Kontakt 52 des zweiten Umschalters 46 verbunden. Ein zweiter feststehender Kontakt 53 des ersten Umschalters 45 steht mit der ersten Kontaktfeder 27 und ein erster feststehender Kontakt 54 des zweiten Umschalters 46 mit der zweiten Kontaktfeder 28 des Kontaktfedersatzes in Verbindung. Das feststehende Kontaktelement 26 des Kontaktfedersatzes ist mit einem zweiten Anschluß 55 des Gleichstrommotors verbunden, dessen durch eine strichpunktierte Linie symbolisierte Motorwelle 56 über einen Förderdraht 57 mit dem inneren Teleskopelement 58 eines aus mehreren Teleskopelementen bestehenden Teleskops 59 verbunden ist. Die Motorwell e 56 steht über ein nur schematisch angedeutetes Zähl getriebe 60 mit dem Zählrad 13 des selbstsperrenden Zählwerks 10 in Verbindung; vgl. die als gestrichelte Linie 61 gezeigte Wirkverbindung.

Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Schaltung nach Fig. 4 ist folgende. "

In der in Fig. 4 gezeigten Ruhestellung, in der das Autoradio ausgeschaltet, der Schalter 41 des Autoradios geöffnet und das Teleskop 59 eingefahren ist, ist der erste Schalter 30 des Kontaktfedersatzes 25 geöffnet und der zweite Schalter.31 geschlossen. Wegen des geöffneten ersten Schalters 30 besteht keine elektrische Verbindung zwischen dem zweiten Anschluß 44 und dem zweiten Anschluß 55 des Motors 51,. so daß dieser nicht mit dem negativen Potential der Autobatterie verbunden ist und stillsteht.

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Wird nun das Autoradio durch den Benutzer eingeschaltet und damit der Schalter 41 geschlossen, so fließt über die Spule 42 ein Strom, so daß die Umschalter 45 und 46 des Polwechslers 43 von ihrer in Fig. 4 gezeigten Schalterstellung in die andere Schalterstellung umgeschaltet werden. Damit gelangt über die Kontakte 47 und 49 des ersten Umschalters 45 an den ersten Anschluß 50 des Motors 51 das negative Batteriepotential und über die Kontakte 48 und 54 des zweiten Umschalters 46 und den geschlossenen zweiten Schalter 31 das positive Batteriepotential an den zweiten Anschluß 55 des Motors. Der Motor läuft dann in einer Drehrichtung, in der das Teleskop 59 ausgefahren wird. Es werden nun die Umdrehungen der Motorwelle 56, die proportional der jeweiligen Ausfahrlänge des Teleskops sind, nach entsprechender Untersetzung durch das Zähl getriebe 60 bzw. das Zählwerk 10 (Fig. 1 und 2) wie oben beschrieben gezählt. Dabei wird das Zählrad. 13 schrittweise in Pfeilrichtung gedreht, und der erste Schaltkörper 16 schließt zunächst den ersten Schalter 30, so daß nunmehr beide Schalter 30, 31 geschlossen sind und eine spätere Drehrichtungsumkehr des Motors vorbereitet ist. Das Schließen des ersten Schalters 30 hat jedoch zunächst noch keinen Einfluß, da keine elektrische Verbindung zwischen dem Anschluß 44 und dem feststehenden Kontakt 53 mehr besteht. Hat das Teleskop seine volle Ausfahrlänge erreicht, das heißt ist eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen der Motorwelle 56 gezählt worden, dann gelangt der zweite Schaltkörper 17 des Zählrades 13 in Eingriff mit der zweiten Kontaktfeder 28 des zweiten Schalters 31, der dadurch geöffnet wird und die elektrische Verbindung zwischen dem positiven Pol der Autobatterie und dem zweiten Anschluß 55 des Motors 51 unterbricht, so daß der Motor angehalten wird. Das Antennenteleskop befindet sich dann in dem vollständig ausgefahrenen Zustand.

Erst, wenn das Autoradio wieder ausgeschaltet und damit der Schalter geöffnet wird, erhält die Spule 42 keinen Strom mehr, und die Umschalter 45, 46 nehmen wieder ihre in Fig. 4 gezeigte Stellung ein, das heißt das an dem Anschluß 44 liegende negative Potential der Autobatterie gelangt über die Kontakte 47 und 53 und den geschlossenen ersten Schalter 30 an den zweiten Anschluß 55 des Motors 51. Das an dem Anschluß 40

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liegende positive Batteriepotential gelangt über die Kontakte 48 und 52 des zweiten Umschalters 46 an den ersten Anschluß 50 des Motors. Der Motor läuft somit in umgekehrter Drehrichtung und fährt das Antennenteleskop 59 wieder ein. Dabei wird zunächst der zweite Schalter 31 wieder geschlossen, und es werden die Umdrehungen der Motorwelle 56 in gleicher Weise wie beim Ausfahren des Teleskops gezählt. Nach einer bestimmten Zahl von Umdrehungen gelangt der erste Schaltkörper 16Jn die in Fig. 4 gezeigte Lage, in welcher er den ersten Schalter 30 öffnet und damit die Verbindung zwischen dem zweiten Anschluß 44 und dem zweiten Anschluß 55 des Motors unterbricht, so daß der Motor stillgesetzt wird.

Claims (6)

EK/PLI Scht/Li 26.9.19S3 ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1 Ansprüche

1. Mittels eines Gleichstrommotors ein- oder ausfahrbare Teleskopantenne, die einen Pol wechsel schalter zum Umkehren der Drehrichtung des Motors, ein mit der Motorwelle gekuppeltes Schubelement für das Antennenteleskop, ein mit der Motorwelle gekuppeltes Zählwerk und einen von dem Zählwerk betätigten Schalter aufweist, der den Motorstromkreis in den einer bestimmten Zahl von Umdrehungen der Motorwelle entsprechenden Endlagen der Antenne automatisch unterbricht,-dadurch gekennzeichnet, daß das Zählwerk (10) ein selbstsperrendes Zählwerk ist, dessen Zählrad (13) zwei derart angeordnete Schaltkörper (16, 17) trägt, daß beide Schalter (30, 31) außerhalb der Endlagen des Antennenteleskops (59) geschlossen sind, daß der erste Schaltkörper (16) in der einen Endlage des Antennenteleskops einen ersten Schalter (30) von zwei in dem Stromkreis zwischen dem Polwechsler (43) und den Anschlüssen (50, 55) des Motors (51) liegenden Schaltern (30, 31) öffnet, daß der zweite Schaltkörper (17) in derselben Endlage den zweiten Schalter (31) geschlossen hält, daß der zweite Schaltkörper (17) in der anderen Endlage den zweiten Schalter (31) öffnet und daß der erste Schaltkörper (16) in der anderen Endlage den ersten Schalter (30) geschlossen hält.

2. Teleskopantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das selbsisperrende Zählwerk (10) ein in beiden Richtungen drehbares Sperrad (18) mit auf einer ebenen Seite in seinem Randbereich angeordnetem offenen Sperring (22), einen radialen symmetrisch zwischen den freien Enden (22a, 22b) des Sperrings angeordneten Mitnehmer (24) sowie ein.planparallel zu dem Sperrad angeordnetes Zähl rad (13) aufweist, das im Randbereich seiner dem Sperrad zugekehrten Seite mit axialen, gleich langen und in gleichen Winkelabständen (——) angeordneten Stiften (15) versehen ist und daß der Durchmesser der Räder, die Abmessungen von Sperrring und Mitnehmer sowie die Zahl der Stifte derart aufeinander abgestimmt sind, daß der Mitnehmer bei jeder Umdrehung des Sperrades einmal

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in den Bereich zwischen, zwei benachbarten Stiften (15a, 15b) gelangt und das Zähl rad mitnimmt, daß der Sperring unmittelbar nach jedem Weiterdrehen des Sperrades mit einem freien Ende (22a) zwischen benachbarte Stifte (15c, J15d) gelangt und daß das Zähl rad jeweils bis zum Ende der Umdrehung des Sperrades blockiert ist.

3. Teleskopantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Schalter (30, 31) zu einem gehäusefesten Kontaktfedersatz (25) zusammengefaßt sind.

4. Teleskopantenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrad (18) zusammen mit dem Sperring (22), dem Mitnehmer (24),

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" dem Lagerzapfen (20) und der Welle (19) ein einheitliches Kunststoffteil bildet.

5. Teleskopantenne nach Anjspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,.daß das Zähl rad (13) einschließlich der Stifte (15), des Lagerzapfens (14) und der Schaltkörpier (16, 17) ein einheitliches Kunststoff teil bildet.

6. Teleskopantenne nach Anspruch 1, 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schaltkörper (17) des Zählrades (13) um etwa 90° gegenüber dem ersten Schaltkörper (16) versetzt angeordnet ist und daß

beide Schaltkörper bezogen auf die Ebene des Zählrades in verschiedenen Ebenen liegen.