EP0166091B1

EP0166091B1 - Rückmeldepotentiometer

Info

Publication number: EP0166091B1
Application number: EP85103971A
Authority: EP
Inventors: Andreas Sausner; Gerhard Ruschek
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1984-04-04
Filing date: 1985-04-02
Publication date: 1988-03-30
Also published as: DE3412634A1; EP0166091A3; EP0166091A2; DE3562058D1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Rückmeldepotentiometer, welches eine zwei Spannungszuführungen miteinander verbindende Widerstandsbahn und einen auf der Widerstandsbahn verschieblichen, einen Spannungsabgriff aufweisenden Spannungsabgriffschleifer hat. Rückmeldepotentiometer dieser Art werden in der Technik ganz allgemein in Stellgliedem verwendet und sind daher bekannt.
Stellglieder, welche von Sollwertgebern automatisch gesteuert werden, müssen eine Abgleicheinrichtung aufweisen, damit Toleranzen des Sollwertgebers, der Regelelektronik und des Stellgliedes selbst abgeglichen werden können. Oftmals handelt es sich bei diesen Abgleicheinrichtungen um mechanische Reguliermittel, mit denen beispielsweise die Länge eines Übertragungsgestänges verändert werden kann. Häufig schaltet man Potentiometern auch einstellbare Widerstände, sogenannte Trimmer, vor. In allen Fällen muss nach dem Verbinden der Regelelektronik mit dem Stellglied von Hand ein zeitaufwendiger Abgleichvorgang durchgeführt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rückmeldepotentiometer der eingangs genannten Art zu entwickeln, mit dem der Funktionsabgleich des zugehörigen Stellgliedes besonders einfach durchführbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zumindest für eine Spannungszuführung ein vom Spannungsabgriffschleifer verschiebbarer Spannungszuführschleifer auf der Widerstandsbahn angeordnet ist.
Durch diese erfindungsgemässe Gestaltung ergibt es sich, dass der Spannungsabgriffschleifer zumindest eine Spannungszufuhr in diejenige Position verschiebt, in der sich der Spannungsabgriffschleifer in einer Endstellung befindet. Es tritt deshalb eine Selbstjustage ein, so dass das manuelle Abgleichen entfallen kann.
Beide Endstellungen eines Stellbereiches lassen sich auf einem grösser bemessenen Rückmeldebereich automatisch abgleichen, wenn beide Spannungszuführungen über jeweils einem vom Spannungsabgriffschleifer verschiebbaren Spannungszuführschleifern erfolgen.
Eine konstruktiv besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die Widerstandsbahn bogenförmig ist und die Spannungszuführschleifer sowie der Spannungsabgriffschieifer auf einer gemeinsamen Welle schwenkbar gelagert sind.
Um bei einem solchen Rückmeldepotentiometer ausschliesslich feste Anschlüsse zu erhalten, ist es zweckmässig, konzentrisch zur Widerstandsbahn eine Kollektorbahn und zwei Spannungszuführbahnen vorgesehen, die Spannungszuführschleifer jeweils mit zwei elektrisch miteinander verbundene Schleifkontakte zu versehen, von denen jeweils einer auf der Widerstandsbahn und der andere auf der Spannungszuführbahn schleift und den Spannungsabgriffschleifer ebenfalls mit zwei elektrisch miteinander verbundene Schleifkontakte auszustatten, von denen einer auf der Widerstandsbahn, der andere jedoch auf der Kollektorbahn schleift.
Für zahlreiche Anwendungsfälle soll ein Signal abgegeben werden, bevor eine Endstellung des Spannungsabgriffschleifers gegeben ist. Der hierzu vorzusehende Schalter muss bei den bekannten Stellgliedern von Hand verstellt werden, wenn man das Stellglied abgleicht. Wenn das Rückmeldepotentiometer jedoch auf einem Spannungszuführschleifer ein von einem Schaltfinger am Spannungsabgriffschleifer vor einem Verschieben des Spannungszuführschleifers durch den Spannungsabgriffschleifer betätigbarer Schalter hat, dann passt sich dieser Schalter automatisch der jeweiligen Endstellung an.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind drei davon stark schematisch in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschreiben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Rückmeldepotentiometers,
Fig. 2 einen Seitenbereich einer gegenüber Fig. 1 geänderten Ausführungsform eines Rückmeldepotentiometers,
Fig. 3 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines Rückmeldepotentiometers gemäss der Erfindung.

Die Figur 1 zeigt ein Rückmeldepotentiometer welches eine Widerstandsbahn 1 hat, auf der ein Spannungsabgriffschleifer 2 verschieblich angeordnet ist. Dieser Spannungsabgriffschleifer 2 wird bei Bewegung eines nicht gezeigten Stellgliedes auf der Widerstandsbahn 1 nach rechts oder links verschoben, so dass sich die Spannung an einem Anschluss 3 des Spannungsabgriffschleifers 2 entsprechend ändert und damit eine Rückmeldung möglich wird.
Beidseitig des Spannungsabgriffschleifers 2 ist auf der Widerstandsbahn 1 verschieblich jeweils ein Spannungszuführschleifer 4, 5 angeordnet. Der in der Zeichnung gesehen linke Spannungszuführschleifer 4 ist an einer Klemme 6 mit positivem Spannungspotential, der rechte Spannungszuführschleifer 5 an eine Klemme 7 mit negativem Spannungspotential angeschlossen.
Wird auf Grund eines Stellbefehls das dem Rückmeidepotentiometer zugeordnete Stellglied mittels eines Stellmotors bewegt, so verschiebt sich der Spannungsabgriffschleifer 2 entsprechend und gelangt je nach Bewegungsrichtung gegen den rechten oder linken Spannungszuführschleifer 4, 5. Da diese Spannungszuführschleifer 4, 5 verschieblich sind, werden sie vom Spannungsabgriffschleifer 2 in diejenige Lage verschoben, die dem Stellbereich und dessen absoluter Lage entsprechen.
Die Figur 2 zeigt zunächst wiederum die Widerstandsbahn 1 mit dem Spannungsabgriffschleifer 2. Weiterhin ist ein Spannungszuführschleifer 4 dargestellt. Auf diesem Spannungszuführschleifer 4 ist ein elektrischer Schalter 8 angeordnet, der von einem Schaltfinger 9 am Spannungsabgriffschleifer 2 betätigbar ist. Bewegt sich der Spannungsabgriffschleifer 2 in der Zeichnung gesehen nach links, so wird durch den Schaltfinger 9 zunächst der Schalter 8 geöffnet, bevor der Spannungsabgriffschleifer 2 den Spannungszuführschleifer 4 verschiebt. Durch diese Gestaltung ist sichergestellt, dass der Schalter 8 zwangsläufig betätigt wird, wenn sich der Spannungsabgriffschleifer 2 seiner Endstellung bis auf eine durch die Länge des Schaltfingers 9 festgelegte Entfernung genähert hat.
Bei der Ausführungsform gemäss Figur 3 ist statt einer geraden Widerstandsbahn eine bogenförmig gekrümmte Widerstandsbahn 10 vorgesehen. Auf einer Welle 11, die den Krümmungsmittelpunkt der Widerstandsbahn 10 bildet, sind ein Spannungsabgriffschleifer 12 und beidseitig dazu jeweils ein Spannungszuführschleifer 13, 14 schwenkbar gelagert. Konzentrisch zur Widerstandsbahn 10 verläuft näher zur Welle 11 eine Kollektorbahn 15. Der Spannungsabgriffschleifer hat zwei elektrisch miteinander verbundene Schleifkontakte 16, 17, von denen einer über die Widerstandsbahn 10, der andere über die Kollektorbahn 15 schleift. Durch diese Gestaltung kann die Spannung unabhängig von der Stellung des Spannungsabgriffschleifers 12 an einem ortsfesten Anschluss 18 abgegriffen werden.
Auch die Spannungszuführschleifer 13, 14 haben jeweils zwei elektrisch miteinander verbundene Schleifkontakte 19, 20 bzw. 19', 20'. Die beiden in Bezug auf die Welle 11 inneren Schleifkontakte 20, 20' schleifen auf der Widerstandsbahn 10, während die beiden äusseren Schleifkontakte 19, 19' jeweils über eine Leiterbahn 21, 22 schleifen. Diese Leiterbahnen 21, 22 verlaufen ebenfalls konzentrisch zur Welle 11 und dienen dazu, die Spannungszuführung der Widerstandsbahn 10 über ortsfeste Anschlüsse 23, 24 zu ermöqlichen.

Claims

1. Rückmeldepotentiometer, welches eine zwei Spannungszuführungen miteinander verbindende Widerstandsbahn und einen auf der Widerstandsbahn verschieblichen, einen Spannungsabgriff aufweisenden Spannungsabgriffschleifer hat, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest für eine Spannungszuführung ein vom Spannungsabgriffschleifer (2) verschiebbarer Spannungszuführschleifer (4, 5) auf der Widerstandsbahn (1) angeordnet ist.

2. Rückmeldepotentiometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Spannungszuführungen über jeweils einen vom Spannungsabgriffschleifer (2) verschiebbaren Spannungszuführschleifer (4, 5) erfolgen.

3. Rückmeldepotentiometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstandsbahn

(10) bogenförmig ist und die Spannungszuführschleifer sowie der Spannungsabgriffschleifer auf einer gemeinsamen Welle schwenkbar gelagert sind.

4. Rückmeldepotentiometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass konzentrisch zur Widerstandsbahn (10) eine Kollektorbahn (15) und zwei Leiterbahnen (21, 22) vorgesehen sind, die Spannungszuführschleifer (13, 14) jeweils zwei elektrisch miteinander verbundene Schleifkontakte (19, 20; 19', 20') haben, von denen jeweils einer auf der Widerstandsbahn (10) und der andere auf der Leiterbahn (21,22) schleift und dass der Spannungsabgriffschleifer (12) ebenfalls zwei elektrisch miteinander verbundene Schleifkontakte (16, 17) hat, von denen einer auf der Widerstandsbahn (10), der andere jedoch auf der Kollektorbahn (15) schleift.

5. Rückmeldepotentiometer nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem Spannungszuführschleifer (4) ein von einem Schaltfinger (9) am Spannungsabgriffschleifer (2) vor einem Verschieben des Spannungszuführschleifers (4) durch den Spannungsabgriffschleifer (2) betätigbarer Schalter (8) vorgesehen ist.