Doppelpotentiometer-Kombination

Abstract

 Bei einer auf einer Schaltungsplatte befestigten Poten­tiometerkombination wird vorgeschlagen, in einem gemein­samen, auf der Schaltungsplatte angeordneten, vorzugs­weise befestigten Gehäuse übereinander konzentrisch und drehfest zwei verschiedene Potentiometer, vorzugsweise ein Abgleich- und ein Einstellpotentiometer, anzuordnen, deren elektrische Anschlüsse zur Schaltungsplatte und vorzugsweise zu deren Leitungsplattenrückseite geführt sind. Eine durchgehende Hohlachse in mindestens einem der Potentiometer ermöglicht dann eine Einstellung bei­der Potentiometer von außen, wobei diese Einstellung auch bei fest montiertem Stellrad des äußeren Potentio­meters durchgeführt werden kann, indem ein Betätigungs­element für das innere Potentiometer durch den hohlen Drehzapfen des oberen Potentiometers geschoben wird.

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Die Erfindung geht aus von einer Potentiometerkombination nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Sehr häufig werden für bestimmte Steuerungs- und Regelauf­gaben bei elektrischen Maschinen, beispielsweise bei Elektrohandwerkzeugen, stationären Arbeitsmaschinen u.dgl. mehrere, zum Teil auch von außen bedienbare Potentiome­ter benötigt, die dann häufig separat auf Schaltungsplat­ten oder Leiterplatten befestigt sind und deren Achsen, soweit eine Einstellung von außen erforderlich ist, durch eine Gehäuseöffnung zugänglich sind.

[0003] Das im folgenden angegebene spezielle Ausführungsbei­spiel betrifft einen Drehzahlregel- und Einstellbaustein für elektrische Antriebsmaschinen, beispielsweise Hand­bohrer, Sägen, Schleifgeräte o.dgl. Bei einem für solche Geräte geeigneten Baustein ist üblicherweise ein von außen über ein Stellrad oder ein sonstiges Betätigungs­element (kontinuierlich) verstellbares Einstellpotentio­meter vorgesehen, das je nach den gewünschten Leistungs­ anforderungen und Drehzahlen auf bestimmte Werte einge­stellt werden kann. Zusätzlich benötigt ein solcher Bau­stein aber auch ein Abgleichpotentiometer, beispiels­weise um den Baustein an das jeweilige angesteuerte Ge­rät und dessen antreibenden Elektromotor anzupassen oder aus sonstigen Gründen, beispielsweise zur Durchführung eines Temperaturabgleichs u.dgl. Es wird noch darauf hin­gewiesen, daß die vorliegende Erfindung bevorzugt ein solches Anwendungsgebiet betrifft, aber, wie es sich versteht, hierauf nicht beschränkt ist.

[0004] Bei solchen Bausteinen sind dann auf einer gemeinsamen Schaltungsplatte oder auch an getrennten Stellen mehrere Potentiometer vorgesehen, die teilweise der Justierung oder dem Abgleich dienen, teilweise der auch nach der Endmontage des Geräts von dessen späterem Benutzer durch­zuführenden Einstellungen, beispielsweise einer Drehzahl­vorgabe (als Sollwert). Abgesehen davon, daß man für die Anordnung mehrerer Potentiometer viel Bauraum braucht, ist ein Abgleich der vorhandenen Trimmer oder Justier­potentiometer nur am fertig aufgebauten Baustein, nicht aber nachträglich am fertig montierten Gerät möglich, denn die jeweiligen Schaltungsplatten befinden sich inner­halb des Gerätegehäuses und ein (erneuter) Abgleich, bei­spielsweise eine nachträglich gewünschte Feinjustierung am fertig montierten Gerät, kann nur durch Öffnen des Gerätegehäuses und Entnahme der Leiterplatte vorgenommen werden, es sei denn, man läßt Öffnungen im Gerätegehäuse zu, durch welche entsprechende Trimm- oder Justierpoten­tiometer erreichbar sind. Solche Öffnungen müssen dann aber wieder separat verschlossen werden oder es besteht die Gefahr des Eindringens von Fremdstoffen oder von beim Arbeiten mit der jeweiligen Maschine entstehenden Schmutz­teilchen.

[0005] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine auf einer Schaltungsplatte befestigte Potentiometerkombina­tion so auszubilden, daß sich bei raumsparendem Aufbau eine gute Zugänglichkeit auch des Abgleichpotentiometers ergibt, so daß auch beim fertig montierten Gerät nach­trägliche Justierungen zusätzlich zu den ständig durch­zuführenden Einstellungen einer bestimmten Maschinen­variablen, noch vorgenommen werden können.

Vorteile der Erfindung

[0006] Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs und hat den besonderen Vor­teil, daß zwei zueinander, soweit gewünscht, auch voll­kommen unabhängige Potentiometer- und vorzugsweise mit eigenen Kleingehäusen-innerhalb eines gemeinsamen über­greifenden Potentiometertopfgehäuses so angeordnet und ausgebildet sind, daß die Einstellungen oder Justierungen an beiden Potentiometer über eine Hohlachse vorgenommen werden können, durch die beide Potentiometer gleichzei­tig erreicht werden. Es ist daher einerseits möglich, die erforderliche Einstellung und den Abgleich schneller durchzuführen, ferner ergibt sich ein wesentlich gerin­gerer Anspruch an verfügbaren Bauraum, da die Poten­tiometerkombination zwar in der Höhe größer ist; eine Ausdehnung in der Höhe aber wesentlich unkritischer ist als wenn auf der Schaltungsplatte zusätzlich noch der Platz für ein weiteres Potentiometer beansprucht wird.

[0007] Ein besonderer Vorteil vorliegender Erfindung liegt noch darin, daß auch beim fertig montierten Gerät, bei dem dann normalerweise nur die Achse für das Einstellpotentio­meter der jeweils gewünschten Maschinenvariablen (Dreh­zahl) von außen zugänglich ist, auch das üblicherweise dann von dieser Richtung gesehen unterhalb des Einstell­potentiometers liegende Abgleichpotentiometer noch zu­gänglich ist, so daß nachträglich Feinjustierungen vor­genommen oder auch am Band noch abgeglichen werden kann. Zusätzliche Öffnungen im Gehäuse des jeweiligen Geräts sind entbehrlich.

[0008] Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Potentiometerkombinatio­nen möglich. Bei einer ersten Ausführungsform kann das für das Einstellpotentiometer vorgesehene, auch von außen am Gerät betätigbare Stellrad nachträglich aufgerastet wer­den, oder man sieht ein fest montiertes Stellrad mit einer durchgehenden, die Hohlachse bildenden Justier­achse vor, wodurch es möglich ist, durch dieses Stell­rad hindurch die Justierung des darunter liegenden Justier- oder Abgleichpotentiometers vorzunehmen. Die mit der Hohlachse in Verbindung stehende Öffnung im Stellrad kann dann durch einen Blindstopfen oder durch etwas Ver­gußmasse geschlossen werden.

Zeichnung

[0009] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­nung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschrei­bung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine seitliche Schnittdarstellung einer Potentio­meterkombination mit zwei übereinander angeordne­ten Potentiometern, zugehöriger Schaltungsplatte und angedeutetem Außengehäuse und

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Darstellung der beiden übereinander angeordneten Potentiometer der Fig. 1 mit entfernter Außengehäusestruktur, jedoch an­gedeutetem Stellrad.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

[0010] Der Grundgedanke vorliegender Erfindung besteht darin, in ein gemeinsames, auf einer Schaltungsplatte angeord­netes Gehäuse nach Art eines Potentiometertopfes (Poti-­Topf) übereinandergestapelt zwei Potentiometer einzulegen, die für sich gesehen selbst wieder geschlossene Potentio­meterbausteine mit eigenem Gehäuse sein können und eine Hohlachse vorzusehen, durch welche beide Potentiometer gleichzeitig erreicht werden können. Hierdurch ist vom Bereich des äußeren Stellrads aus eine Verstellung sowohl des inneren oder unteren, vorzugsweise als Abgleichpoten­tiometer ausgebildeten ersten Potentiometers als auch des zweiten, darüber angeordneten, beispielsweise einer stän­digen Verstellung im Sinne einer Einstellung einer äuße­ren Maschinenvariablen zugänglichen Potentiometers mög­lich. Man gelangt auf diese Weise zu der bevorzugten Aus­führungsform eines Einstellpotentiometers mit integrier­tem Abgleichpotentiometer.

[0011] In Fig. 1 ist eine Leiter- oder Schaltungsplatte mit 10 und ein auf ihr sitzendes gemeinsames Gehäuse für die beiden Potentiometer in Form eines Potentiometer-Topf­gehäuses mit 11 bezeichnet.

[0012] Das gemeinsame Gehäuse 11 weist Aufnahmeräume auf für ein erstes Potentiometer, welches im folgenden zur Un­terscheidung als Abgleichpotentiometer 12 bezeichnet wird, sowie für ein zweites Potentiometer, welches im folgenden als Einstellpotentiometer 13 bezeichnet wird. Es versteht sich aber, daß die Erfindung auf diese spe­ziellen Bezeichnungen nicht beschränkt ist und den je­weiligen Potentiometern beliebige Funktionen zugewiesen werden können; entscheidend ist lediglich, daß beide Potentiometer 12 und 13 übereinandergestapelt in einem gemeinsamen Gehäuse drehfest so angeordnet sind, daß sie durch eine Hohlachse gleichzeitig erreicht werden können. Hierauf wird weiter unten noch eingegangen.

[0013] Da bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel das Ab­gleichpotentiometer 12 in seinen Abmessungen, also Um­fang und/oder Höhe erheblich kleiner als das Einstellpo­tentiometer 13 ist, was auch sinnvoll ist, da das Ab­gleichpotentiometer nur selten oder einmalig betätigt wird, bildet das gemeinsame Gehäuse 11 einen kleineren Aufnahmeraum 11a angrenzend an seinen Boden aus, der durch Ringwände oder mindestens Wandteile 14 begrenzt sein kann.

[0014] Oberhalb der Ringwandung 14 und auf dieser aufsitzend ist dann das zweite Einstellpotentiometer 13 angeordnet, wobei die jeweiligen Potentiometeranschlüsse durch ent­sprechende, im Topfboden des gemeinsamen Gehäuses 11 nicht dargestellte Bohrungen, diese durchsetzend, bis zur Schaltungsplatte 10 geführt und dort vorzugsweise auf deren Rückseite 10a (Leitungsseite), wie bei 15 an­gedeutet, verlötet sind. Diese Lötpunkte können gleich­zeitig elektrische Kontaktverbindungen mit auf der Lei­terbahnseite 10a verlaufenden Leitern sein.

[0015] Allein durch diese Verbindungen erhält der Aufbau aus gemeinsamem Gehäuse 11 mit den beiden in ihn einge­ setzten Potentiometern 12 und 13 Halt auf der Schal­tungsplatte 10 und gleichzeitig seine Verdrehfestigkeit. Bevorzugt wird allerdings das gemeinsame Gehäuse 11 auf der Schaltungsplatte 10 aufgerastet oder aufgepreßt oder in sonstiger geeigneter Weise fest mit der Schaltungs­platte 10 verbunden, beispielsweise durch Nietungen, anzuordnen, so daß die Lötanschlüsse nicht gleichzeitig mit Lagerauf­gaben bzw. zur Schaffung einer Verdrehsicherheit der Potentiometer belastet werden.

[0016] Dementsprechend empfiehlt es sich dann auch, die jewei­ligen Aufnahmeräume 11a und 11b des gemeinsamen Gehäuses 11 für die Potentiometer 12, 13 so auszubilden, daß diese Potentiometer mit ihren eigenen geschlossenen Gehäusen drehfest in den Aufnahmeräumen 11a, 11b gehalten sind. Hierzu können diese Räume entweder eine der Außenkontur der eigentlichen Potentiometergehäuse entsprechende Innenkontur aufweisen - wie die Fig. 2 zeigt, ist die Form der Potentiometergehäuse nicht kreisrund, sondern es ergibt sich im Bereich der Potentiometeranschlußkon­takte eine rechteckförmig vorspringende Randkante 16, über welche sich die Potentiometer drehfest in ihren Aufnahmeräumen lagern lassen.

[0017] Beispielsweise können, wie dies in Fig. 2 für die dreh­feste Lagerung des zweiten Einstellpotentiometers ge­zeigt ist, von der Innenwandung jedes Aufnahmeraums nach innen Rippen 17 vorspringen, die an Einbuchtungen und der Randkante 16 des Potentiometergehäuses anschla­gen und dieses gegen eine Verdrehung sichern.

[0018] Die Darstellung der Fig. 1 läßt erkennen, daß die Lage­rung der beiden Potentiometer 12, 13 in dem das gemein­same Gehäuse 11 bildenden Poti-Topf so getroffen ist, daß deren Einstellachsen genau übereinanderliegen, wobei das obere Potentiometer 13, durch welches hindurch die Betätigung auch des unteren Potentiometers 12 erfolgen muß, eine durchgehende Hohlachse 18 aufweist, die, wie Fig. 2 zeigt, eine unrunde Querschnittsform bildet, so daß zur Drehbetätigung und Einstellung dieses oberen Einstellpotentiometers 13 eine entsprechend geformte Achse oder Dreh­zapfen eines Stellrades, welches von außen aufgesetzt wird (hierauf wird weiter unten noch eingegangen) dieses Potentiometer betätigen kann. Die Hohlachse 18 bildet eine durchgehende Bohrung durch das Gehäuse des Poten­tiometers 13, so daß auch die darunterliegende Einstell- oder Betätigungsöffnung 19 des ersten Abgleichpotentio­meters 12 erreicht werden kann. Es ist daher bei einer ersten Ausführungsform möglich, durch die Hohlachse 18 des zweiten Potentiometers 13 ein (später wieder ent­fernbares) mit Bezug auf diese Hohlachse 18 schmaleres Betätigungselement 20 hindurch- und in die Stellöffnung 19 des ersten Potentiometers 12 für Abgleich bzw. Ju­stierung einzuführen. Entsprechend Fig. 2 weist diese Stellöffnung 19 ebenfalls eine spezielle Querschnitts­konfiguration, bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Kreuzschlitzöffnung auf, so daß das Ende des Betä­tigungselements 20 zur drehfesten Einführung in die Stellöffnung beispielsweise eine Kreuzschlitzform oder eine Schraubendreherform aufweist.

[0019] Nach vorgenommener Justierung am Abgleichpotentiometer 12 - beispielsweise bei noch offen vorliegendem, auf der Schaltungsplatte 10 aufgebauten Baustein kann die­ser dann in das jeweilige Gerät eingebaut werden.

[0020] Alternativ ist es aber möglich und stellt eine bevor­zugte Ausgestaltung vorliegender Erfindung dar, den Steuer- oder Regelbaustein, der auf der Schaltungsplatte 10 aufgebaut ist (nicht dargestellt) und als weitere elektrische Komponenten die beiden Potentiometer 12 und 13 umfaßt, im Gerät, beispielsweise Handbohrmaschine, Säge, ortsfeste Maschine o.dgl., zu montieren, dessen Steuerung oder Regelung durch diesen Baustein durchge­führt werden soll.

[0021] In Fig. 1 ist ein Teilbereich der Außengehäusestruktur des Gerätes mit 21 bezeichnet. Die Montage kann bei­spielsweise so erfolgen, daß das Außengehäuse eine nach innen vorspringende Ringwandung 22 aufweist, die abdichtend mit einer umlaufenden Gehäusenase 23 des ge­meinsamen Gehäuses 11 in Wirkverbindung tritt, so daß über diese Abdichtung zum Gehäuse und über weitere, in der Zeichnung nicht dargestellte Befestigungsmittel auch eine sichere Lagerung und Führung des elektrischen/­elektronischen Bausteins, wie er auf der Schaltungs­platte 10 aufgebaut ist und speziell hier des Poti-­Topfes als gemeinsames Gehäuse 11, erreicht wird.

[0022] Zur Betätigung des Einstellpotentiometers 13 kann dann ein äußeres Stellrad 24 von der in Fig. 1 strich­punktierten Grundstruktur vorgesehen sein.

[0023] Durch die Hohlachse 18 ist es daher auch nach erfolgter Montage des Bausteins im Außengehäuse des Geräts oder der Maschine möglich, Einstellung und Abgleich schneller durchzuführen, wobei beim fertig montierten Gerät, wenn beispielsweise das Stellrad 24 noch nicht befestigt ist, die Feinjustierung nachträglich vorgenommen oder am Band bei der Endmontage durchgeführt werden kann. Anschlies­send wird dann das Stellrad 24 aufgerastet, so daß zu­ sätzliche Öffnungen im Außengehäuse entfallen können. Weiter unten wird noch erläutert, daß eine Justierung aber auch durch ein schon fest montiertes Stellrad er­folgen kann.

[0024] Das Stellrad 24 weist einen von einem Boden 24a ausge­henden, heruntergezogenen Ringbund 24b auf sowie eine zentrale Stellachse 25, die insbesondere dann, wenn nach Montierung des Stellrades 24 eine Justierung, also eine Verdrehung des Abgleichpotentiometers 12 noch gewünscht ist, ebenfalls als Hohlachse ausgebildet ist und daher die Hohlachse 18 des oberen Abgleichpotentiometers 13 in­sofern komplettiert und vervollständigt, als es möglich ist, auch durch die Hohlachse 25, wie auch in Fig. 1 ge­zeigt, das Betätigungselement 20 noch hindurchzuführen bis zur Eingriffsposition mit der Stellöffnung 19 des unteren Abgleichpotentiometers 12.

[0025] Zur Sicherung des Stellrades 24 kann dieses eine innere Ringbundstruktur 26 noch aufweisen, die in eine nach außen beispielsweise auch vorspringende Rast- und Lager­öffnung 27 des Außengehäuses 21 eingeführt wird und durch eine nach außen vorspringende Ringnasenstruktur 26a mit dem Außengehäuse verrastet wird.

[0026] Alternativ ist es aber auch möglich, die Topfform des gemeinsamen Gehäuses 11 soweit nach oben in der Zeichen­ebene der Fig. 1 und sich gleichzeitig verjüngend fortzu­setzen, daß die Verrastung des Stellrades 24 auch direkt mit dem gemeinsamen Poti-Topfgehäuse erfolgen kann.

[0027] Die Darstellung der Fig. 1 zeigt, daß bei Ausbildung der Betätigungsachse 25 des Stellrads 24 als Hohlachse die Justierung auch bei fest montiertem Stellrad erfol­gen kann, in welchem Fall dann die Hohlachse eine Ju­stierachse bildet, deren Öffnung je nach Wunsch auch durch einen Blindstopfen nach vorgenommener Endjustie­rung geschlossen werden kann.

[0028] Es versteht sich, daß auch die Poti-Topfform des gemein­samen Gehäuses wahlweise mit Vergußmasse umschlossen bzw. aufgefüllt sein kann.

[0029] Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Ansprüche

1. Auf einer Schaltungsplatte befestigte Potentiometer­kombination, gekennzeichnet durch

a) ein gemeinsames Gehäuse (11), welches auf der Schal­tungsplatte (10) angeordnet ist,

b) zwei in dem Gehäuse (11) übereinander drehfest an­geordnete Potentiometer (Abgleichpotentiometer 12, Einstellpotentiometer 13), deren elektrische An­schlüsse zur Schaltungsplatte (10) geführt sind und

c) eine durchgehende Hohlachse (18; 18/25) in minde­stens einem der Potentiometer (12, 13), durch welche beide Potentiometer zur Einstellung von außen erreichbar sind.

2. Potentiometerkombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Potentiometer ein Ab­gleich- oder Justierpotentiometer (12) und das andere Potentiometer ein Einstellpotentiometer (13) ist, welches im Normalbetrieb nach Einbau in ein entspre­chendes Gerät ständig durch ein äußeres Stellrad (24) betätigbar ist und daß das Abgleichpotentiometer (12) sich vom Geräteäußeren gesehen unterhalb des Einstell­ potentiometers (13) im gemeinsamen als Potentiometer-­Topfgehäuse ausgebildeten Gehäuse (11) befindet.

3. Potentiometerkombination nach Anspruch 1 oder 2, da­durch gekennzeichnet, daß die Potentiometer-Topfge­häuseform des gemeinsamen Gehäuses (11) zwei Aufnahme­räume (11a, 11b) für die beiden mit ihren Stellachsen bzw. Stellöffnungen zueinander konzentrisch angeord­neten Potentiometern (12, 13) bildet und daß im Boden der Potentiometer-Topfform des gemeinsamen Gehäuses (11) Durchführungsöffnungen für die elektrischen Zu­leitungen der beiden Potentiometer (12, 13) vorgese­hen sind.

4. Potentiometerkombination nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme des (kleineren) unteren Abgleichpotentiometers (12) eine Ringwandung (14) innerhalb des gemeinsamen Gehäuses (11) gebildet ist, auf welcher das obere (größere) Einstellpotentiometer (13) aufliegt.

5. Potentiometerkombination nach Anspruch 4, dadurch ge­kennzeichnet, daß zur drehfesten Lagerung der beiden Potentiometer (12, 13) die jeweils umgebende innere Wandung des gemeinsamen Gehäuses (11) der (unregel­mäßigen) Außenkontur jedes Potentiometers (12, 13) entspricht, oder gesonderte, nach innen vorspringende Rippen (17) gebildet sind, die das/die Potentiometer (12, 13) halten.

6. Potentiometerkombination nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Stell­öffnung (18) für das obere Einstellpotentiometer (13) bildende Hohlachse zur drehfesten Aufnahme des Dreh­zapfens (25) eines äußeren Betätigungsrades (24) un­rund ausgebildet ist.

7. Potentiometerkombination nach Anspruch 6, dadurch ge­kennzeichnet, daß der Drehzapfen (25) zur Bildung bzw. Vervollständigung der Hohlachse (18) hohl aus­gebildet ist mit einem solchen Querschnitt, daß ein wieder entnehmbares Betätigungselement (20) durch die Hohlachse (25) des Stellrad/Drehzapfens zum Ein­griff in die Stellöffnung (19) des unteren Abgleich­potentiometers (12) einführbar ist.

8. Potentiometerkombination nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellöffnung (19) des unteren Abgleichpotentiometers (12) minde­stens schlitzförmig, vorzugsweise kreuzschlitzförmig ausgebildet ist.

9. Potentiometerkombination nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der hochgezogene Rand der Potentiometer-Topfform eine nach außen vorspringende Dichtlippe (23) aufweist, die zur Ab­dichtung in eine nach innen vorspringende Ringwand­struktur (22) des Gerät-Außengehäuses (21) eingreift.

10. Potentiometerkombination nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellrad (24) einen zentralen Ringvorsprung (26) im Abstand zum Drehzapfen (25) aufweist, mit welchem es in eine Aufnahme- und Lageröffnung (27) des Außengehäuses (21) einführbar und durch einen nach außen vorsprin­genden Ringnasenvorsprung (26a) verrastbar ist.

Zeichnung