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Berührungsfreie Drehzahlmeß-, -anzeige und -regelvor-
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richtung für zahnärztliche Handstück Die Erfindung betrifft eine
berührungsfreie Drehzahlmeßvorrichtung für zahnärztliche Handstück sowie eine Drehzahlanzeigevorrichtung
und eine Drehzahlregelvorrichtuhg, die mit einer solchen berührungsfreien Drehzahlmeßvorrichtung
ausgestottet sind.
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Bei der zahnörztlichen Behandlung wird ein mit dem Kopf des Handstücks
verbundenes Werkzeug mit hoher Drehzahl gedreht. Bei steigender Belastung des Werkzeugs
sinkt jedoch in der Regel die Drehzahl beträchtlich ab. Die Kenntnis der unter Last
vorliegenden Drehzahl ist für die Behandlung erwünscht, für eine Datenanalyse bei
klinischen Experimenten zweckmäßig und zur Regelung der Drehzahl auf einen konstanten
Wert notwendig. Es wurde bereits versucht, die Drehzahl des Motors eines mittels
eines Mikromotzrs angetriebenen Handstücks auf Grund der Motorantriebsspannung oder
des Motorstroms zu ermitteln.
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Dies ist jedoch wenig befriedigend, weil die Drehzahl nur mittelbar
über die Sponnung oder den Strom erfaßt wird und infolgadessen beträchtliche Fehler
vorliegen können. Die Anmelderin hat in jüngster Zeit eine magnetische Drehzahlmeßvorrichtung
für pneumatisch angetriebene Handstücke entwickelt, die ein magnetisches Widerstandselement
oder
ein Hciltelement als Drehzahldetektor vorsieht und unter Ausnutzung der beim Drehen
des Rotors verursachten Änderungen des magnetisen Widerstandes eine Impulsspannung
erzeugt. Dabei ist ein Teil des Rotors magnetisiert, oder in den Rotor ist ein kleiner
Dauermagnet eingebettet. Bei solchen Anordnungen ist der Rotor sehr klein, und er
enthält einen Spannmechanismus zum Halten des Werkzeugs. Infolgedeesen ist es äußerst
schwierig, in den Rotor einen Magneten einzubetten. Wird der Rotor selbst aus dauermagnetischem.
Werkstoff gefertigt und magnetisiert, müssen für den Rotor Speziolwerkstoffe eingesetzt
werden. Außerdem müssen Lager aus nichtmagnetischem Werkstoff vorgesehen werden,
um Änderungen des magnetischen Flusses erfassen zu Können. Es ist infolgedessen
nicht möglich, Lager aus gewöhnlichem ferromagnetischem Metall zu benutzen. Dies
stellt einen wesentlichen Nachteil dieser magnetischen Drehzahlmeßvorrichtung dar.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen,
die ein einfaches und genaues Erfassen der Handstückdrehzahl gestattet und gleichzeitig
die Verwendung der für solche Handstücke üblichen Werkstoffe zuläßt.
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Bei einer berührungsfreien Drehzahlmevorrichtung nach der Erfindung
für zahnärztliche Handstücke sind ein aus ferromagnetischem Werkstoff gefertigter
und um seinen Umfang herum mit Vorsprüngen oder Ausnehmungen ausgestatteter Rotor
sowie ein elektromagnetischer Impulsgenerator vorgesehen, der aus einer Spule und
einer die Spule tragenden Dauermagnetanordnung besteht und dicht am Rotor sitzt,
so daß sich der die Spule. durchsetzende magnetische Fluß entsprechend Änderungen
des magnetischen Widerstandes des aus Impulsgenerator nd Rotor bestehenden
magnetischen
Kreises ändert, wenn sich der Rotor dreht. Der elektromagnetische Induktionsimpulsgenerotor
erzeugt auf diese Weise eine Induktionsspannung mit einer Impulsanzahl pro Zeiteinheit,
die proportional dem Produkt der Vorsprünge oder Ausnehmungen -und der Drehzahl
ist.
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Durch elektrische Verarbeitung des von der Drehzahlmeßvorrichtung
er-eugtenSignals kann eine Drehzahlanzeigevorrichtung aufgebaut werden, die in der
Lage ist, die unter Last austretende Drehzahl mit hoher Genauigkeit anzuzeigen.
Die elektrische Signalverarbeitung kann mit Hilfe einer beliebigen zweckentsprechenden
Schaltungsanordnung durchgeführt werden. Auch die Anzeige kann grundsätzlic auf
beliebige Weise erfolgen, beispielsweise analog, digital oder an Hand von Schallsignalen.
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Durch elektrische Verarbeitung des von der Drehzahlmeßvorrichtung
ermittelten Signals und durch Rückführung dieses Signals zu einer Antriebssteuerschaltung
kann ferner eine Drehzahlregelvorrichtung aufgebaut werden, die es gestattet, die
Rotordrehzahl des Handstücks zu regeln. Die Drehzahlregelvorrichtung benutzt ein
unmittelbar an dem drehenden Rotor erfaßtes und damit genaues Signal uiid sorgt
infolgedessen für eine genaue Drehzahlregelung. Wird mit Hilfe der Drehzahlregelvorrichtung
beispielsweise ein elektrisch angetriebenes Handstück geregelt, kann die'Drehzahlregelung
durch Regeln der Antriebsspannung erfolgen. Bei einem pneumatisch angetriebenen
Handstück läßt sich die Drehzahl zweckmäßig durch Regeln des Druckes der Antriebsluft
regeln. Die Drehzahlregelvorrichtung ist infolgedessen bei zahlreicher unterschiedlichen
Antriebssystemen einsetzbar.
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Die Erfindung ist im folopnden an Hano von bevorzugten Ausführungsbeispielen
näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen: Fig. l(a) einen Schnitt
durch den vorderen Teil eines mit pneumatischen Lagern ausgerüsteten Handstücs nach
der Erfindung, Fig. 1(b) eine Ansicht der Anordnung gemäß Fig. 1(a),von unten gesehen,
Fig. 2(a) einen Schnitt durch den vorderen Teil eines erfindungsgemäßen Handstücks
mit Kugellagern, Fig. 2(b) eine Ansicht der Anordnung nach Fig.
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2(a), von unten gesehen, Fig. 3 eine Ansicht von unten für eine abgewandelte
Ausführungsform mit einer Dauermagnetanordnung, die an beiden Enden eines halbkreisförmigen
Flußführungsteils sitzende Dauermagnetstücke aufweist, Fig. 4 eine Ansicht von unten
für eine weiter abgewandelte Ausführungsform mit einer Dauermagnetanordnung, bei
der ein Dauermagnetstck im Bereich des mittleren Teils eines halbkreisförmigen Flußführungsteils
angeordnet ist,
Fig. 5 ein Blockschaltbild der Drehzahlanzeigevorrichtung
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, Fig. 6 ein Zeitdiagramm für verschiedene
bei der Anordnung nach Fig. 5 auftretende Signale, Fig. 7 ein Blockschaltbild der
Drehzahlregelvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, Fig. 8 ein Zeitdiagramm
von verschiedenen bei der Anordnung nach Fig. 7 auftretenden Signalen, Fig. 9 eine
teilweise aufgeschnittene Seitenansicht eines bei der Regelvorrichtung vorgesehenen
Druckregelventils und Fig. 10 ein Luftfließdiagramm für eine mit dem Regelventil
gemäß Fig. 9 ausgestattete Anordnung.
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Das in den Fig. 1(a) und 1(b) veranschaulichte Handstück 1 weist einen
Kopf 2 auf, in dem ein Rotor 7 über pneumatische Lager drehbar gelagert ist. Zu
dem Rotor 7 gehört ein Turbinenrad 4.In dem einen Ende 7a des Rotors sitzt mi Preßpassung
eine vordere Führung 3 für ein zahnärztliches Werkzeug. Über eine Düse 5 werden
das Turbinenrad 4 und die pneumatischen Lager mit Druckluft beaufschlagt. Bei 6
ist eine Wasserdüse angedeutet.
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Der Rotor 7 ist aus einem ferromagnetischem Werkstoff, beispielsweise
Kohlenstoffstahl, gefertigt. Am Ende 7a des Rotors sind auf beiden Seiten Abflachungen
71 ausgebildet. Diese Abflachungen stellen Ausnehmungen dar, und
mit
den Abflachungen kann ein Schravbenschlüssel in Eingriff gebracht werden, wenn ein
Werkzeug festgespannt oder freigegeben werden soll. Weil die Umfangsfläche am Ende
7a des Rotors durch die Abflachungen 71 diskontinuierlich gemacht wird, werden im
Bereich der Abflachungen Luftspalte gebildet, die größer sind als im Bereich der
zylindrischen Umfangsteile 72. Der Kopf 2 ist aus einem magnetisch nicht- oder schlech
leitenden Werkstoff, beispielsweise Messing, gefertigt, In dem Kopf ist eine halbkreisförmige
Dauermagnetanordnung 11, um deren mittleren Abschnitt eine Spule 12 herumgewickelt
ist, mittels eines Klebers derart festgelegt, daß die N- und S-Pole der Dauermagnetanordnung
symmetrisch mit Bezug auf die Drehachse des Rotors einander gegenüber zu liegen
kommen und dicht an das Ende 7a des Rotors heranreichen.
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Es wird auf diese Weise eine berührungsfreie Drehzahlmeßvorrichtung
17 mit einem elektromagnetischen Induktionsimpulsgenerator 10 erhalten. Letzterer
besteht aus der Dauermognetanordnung 11, um deren mittleren Abschnitt die Spule
12 gewickelt ist, und aus dem Rotor 7, der aus ferromagnetischem Werkstoff gefertigt
und an seiner Umfangsfläche mit den Ausnehmungen 71 und den Vorsprüngen 72 versehen
ist. Der Impulsgenerator 10 und der Rotor 7 bilden einen magnetischen Kreis. Wenn
der Rotor 7 angetrieben wird, wird der magnetische Widerstand des magnetischen Kreises
auf Grund der die Ausnehmungen bildenden Abflachungen 71 zweimal je Umdrehung geändert,
was eine zweimalige Änderung des magnetischen Flusses bedingt, der die Dauermagnetcinordnung
11 durchsetzt. Auf diese Weise wird in der Sp>le 12 eine impulsfärmige Spannung
induziert, deren Frequenz proportional der Anzahl der Abflachungen 71 und der Drehzahl
ist. An Hand dieses elektrischen Impulssignals läßt sich
die Drehzahl
des Rotors 7 genau erfassen. Däs elektrische Signal läuft über Leitungen, die durch
ein in den Kopf 2 eingetsttetes Rohr 13 aus rostfreiem Stahl hindurchführen, Ind
das Signal wird elektrisch verarbeitet, um die Drehzahl anzuzeigen, aufzuzeichnen
und/oder zu regeln.
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Die Ausführungsform gemäß den Fig. 2(a) und 2(b) unterscheidet sich
v.on der zuvor erläuterten Ausführungsform dadurch, daß zur Lagerung des Rotors
7 anstelle von pneumatische Lagern in diesem Fall Kugellager vorgesehen sind. Auß-rdem
wird bei dieser Ausführungsform die Dauermagnetanordnung 11 mittels einer konischen
Tellerfeder 8, die dem Festlegen des äußeren Laufrings des einen Lagers dient, in
einer Nut 2a gehalten.
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Es versteht sich, daß bei dieser Ausführungsform die Dauermagnetanordnung
11 auch mittels eines Klebers fixiert werden ionen, und daß es umgekehrt möglich
ist, bei der Ausführungsform nach den Fig. 1(a) und 1(b) eine konische Tellerfeder
8 der in Fig. 2(a) gezeigten Art hercnzuziehen.
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Bei der abgewandelten Ausführungsform nach Fig. 3 weist die Dauermagnetanordnung
11 flache Dauermagnetstücke 111 auf, die an den beiden Enden eines halbkreisförmigen
Flußführtngsteils 112 derart angebracht sind, daS sie einander nit Bezug auf die
Drehachse des Rotors 7 symmetrisch gegenüberstehen. Die Spule 12 ist auf den mittleren
Abschnitt des Flußführungsteils 112 gewickelt.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 weist die Dauermagnetanordnung
11 einen stabförmigen Dauermagneten 113 auf, der in den mittleren Abschnitt eines
halbkreisförmigen Flußfütrungsteils 114 eingesetzt ist. Die Enden
des
Flußführungsteils 114 stehen einander mit Bezug auf die Rotordrehachse symmetrisch
gegenZJber. Die Spule 12 ist auf den Dauermagneten 113 gewickelt.
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Durch Verwendung der Dauermagnete 1 1 bzw. 113 in Verbindung mit den
Flußführungsteilen 112 bzw. 114 lassen sich die Kosten der Dauermagnetanordnung
weiter vermindern.
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Die erläuterte Dr-ehzahlmeßvorrichtung kann in Verbindung mit unterschiedlichen
Handstücken vorgesehen werden, beispielsweise auch bei geraden Handstüsken, deren
Abtriebswelle in Längsrichtung des Handstück verläuft. Es kommt auch nicht auf den
im Einzelfall verwendeten Antrieb an, der beispielsweise elektrisch oder pneumatisch
ausgebildet sein kann. Im Falle der vorliegenden Drehzahlmeßvorrichtung braucht
der Rotor 7 nicht magnetisiert oder mit Magneten ausgestattet zu sein. Es sind auch
keine magnetisch nichtleitenden Lager erforderlich. Infolgedessen ist die Anordnung
einfach, kostensparend und dauerhaft. Die Anordnung gestattet es, di unter Last
auftretende Drehzahl exakt zu bestimmen; sie eignet sich damit unter anderem für
die zahnärztliche Ausbildung, für klinische Experimente und Behandljngen sowie für
verschiedenartige Steuer- und Regeluufgaben.
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In Fig. 5 ist eine digitale Drehzahlanzeigevorrichtung veranschaulicht,
die das vonbder zuvor erläuterten Drehzahlmeßvorrichtung erzeugte Drehzahl ießsignal
nutzt.
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Die Drehzahlanzeigevorrichtung weist einen der Drehzahlmeßvorrichtung
17 bzw. dem Impulsgenerator 10 entsprechenden Impulsgenerator 32 auf, der der Drehzahl
entsprechende Impulse erzeugt und dem ein Wechselspannungsverstärker 33 zum Verstärken
der vom Impulsgenerator 32 abgegebenen Impulsspannung nachgeschaltet ist.
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Auf den Verstärker 33 folgt eine Formerschaltung 34, die das Ausgangssignal
des Verstärkers 33 in ein Rechteck signal umwoneelt. Das Rechtecksignal wird einer
Zähl/ Latch-Schaltung 35 zugeführt, die die Anzahl der Ausgangsimpulse der Formerschaltung
34 zählt und den Zählwert festhält. Mittels einer Drehzahlwiedergabeeinheit 36 wird
das Asgangssignal der Zähl/Latch-Schaltung 35 digital wiedergegeben. Ein Zeitsignalgenerator
37 steuert die Funktionen der zuvor genannten Vorrichtungsteile.
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Die Funktionsweise der Anordnung nach Fig. 5 sei unter Bezugnahme
auf die Fig. 6 erläutert. Das Ausgangssignal (in Form einer Impulsspannung) a des
Impulsgenerators 32 wird mittels des Wechselspannungsverstärkers 33 zu dem Signal
b der Fig. 6 verstärkt, das der Formerschaltung 34 zugeht und in das Rechtecksignal
c umgeformt wird. Dieses Rechtecksignal c gelangt an die Zähl/-Latch-Schaltung 35
Jnd wird durch Austasten mittels des in Fig. 6 dargestellten Austast- oder Torsignals
d in das Signal c' umgesetzt, das heißt in ein Signal, das innerhalb eines bestimmt
vorgegebenen Intervalls erzeugt wird. Die Anzanl der Impulse des Signals c' innerhalb
eines Austastintervalls entspricht der Drehzahl. Die Impulszahl wird mittels der
Zähl/Latch-Schaltung 35 gezählt, mittels des Latch-Signals e der Fig. 6 festgehalten
und an diz s Drehzahlwiedergabeeinheit 36 ausgegeben.
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Die Wiedergabceinheit 36 zeigt die Rotordrehzahl des Handstücks 1
entsprechend dem Signal c' an. Die von der Drehzahlmeßvornichtung 17 abgegebene
Impulsspannung ändert sich mit der Drehzahl des Rotors 1 sowie mit der Anzahl der
Aöflachungen 71 entsprechend dem im Einzelfall gewählten Aufbau der Drehzahlmeßvorrichtung.
Dieser Umstand ist bei der Schaltungsauslegung berücksichtigt, so daß Sie Anzahl
der Impulse in zweckentsprechender
Weise gezählt und von der Drehzahiwiedergabeeinheit
36 angezeigt wird. Die Zähl/Latch-ScSaltung 35 wird mittels des Rückstellsignals
f der Fig. 6 zurückgestellt, worauf auf Grund des Torsignals d die Anzahl der Impulse
erneut gezählt und wiedergegeben wird.
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Das oben erläuterte Arbeitsspiel wird in vorbestimmten Intervallen
wiederholt. Das Zähl- und Wiedergabeintervall wird dabei mittels eines Steuerirnpulses
g (Fig. 6) bestimmt; es läßt sich durch Ändern der Periode des Steuerimpulses g
einstellen. Die Drehzahlwiedergabeeinhe;t 36 kann in einen Steuerkasten eingebaut
werden, der die verschiedenen Schaltungskomponenten aufnimmt.
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Die Drehzahlwiedergabeeinheit 36 kann aber auch unabhängig davon nahe
der Kopfstütze eines Behandlungsbettes angebracht werden, wo sie vom Zahnarzt leicht
abgelesen werden kann. Des weiteren ist es möglich, die Drehzahlwiedergabeeinheit
36 so klein auszufi-hren, daß sie in das Handstück integriert werden kann. In jedem
Fall wird eine genaue Drehzahlanzeige erhalten, was sowohl für die Durchführung
der Dentalbehandlung als auch für Versuche nützlich ist.
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Auch bei der in Fig. 7 veranschaulichten Drehzahlregelvorrichtung
wird das Ausgangssignal a (Fig. 8) des Impulsgenerators 32 von dem Wechselspai nungsverstärker
33 zu dem Signal b verstärkt und dann von der Formerschaltung 34 in das Rechtecksignal
c umgewandelt. Ein Drehzahlsollwertgeber 39 erzeugt eine der Sollgeschwindigkeit
entsprechende Impulsfolge d. Des Rechtecksignal c und die Impulsfolge d werden in
die Signale c' bzw. d' mittels eines Torimpulses umgewandelt, der von dem Zeitsignalgenerator
37 erzeugt und der Zähl/Latch-Schaltung 35 bzw. einer Zähl/Latch-Schalt ng 38 zugeführt
wird. Infolgedessen geht der Zähl/Latch-Schaltung 35 ein
der Ist-Drehzahl
des Rotors entsprechendes Signal zu, während die Zähl/Latch-Schaltung 38 mit einem
der Soll-Drehzahl entsprechenden Signal beaufschlagt wird. Die Zählwerte der Zähl/Latch-Schaltungen
35, 38 werden auf Grund des vom Zeitsignalgenerator 37 kommenden Latchimpulses f
(Fig. 8) an die Drehzahlwiedergabeeinheit 36 bzw. eine Solldrehzahl-Wiedergabeeinheit
40 ausgegeben.
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Die betreffenden Ausgangssignale werden digital angezeigt. Gleichzeitig
wird die Ist-Drehzahl mit der Soll-Drehzahl mittels einer Vergleicherschaltung 41
verglichen. In Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis übermittelt eine Drucksteigerungs/Druckminderungs-Entscheidungsschaltung
42 einen Drucksteigerungsbefehl oder einen Druckminderungsbefehl an eine Antriebssteuerschaltung
43. Der Inhalt der Zähl/Latch-Schaltung 38 wird auf Grund des Latch-Impulses f in
eine Rechenschaltung 44 eingegeben. Die Rechenschaltung 44 weist einen Vorwärts/Rückwärts-Zähler
auf, der mittels des Latch-Impulses f auf RückFärtszählbetrieb gestellt wird. Auf
Grund eines Rechenim?ulses g (Fig. 8) wird ein der Ist-Drehzahl entsprecendes Impulssignal
c" dem Takteingang der Rechenschaltung 44 zugeführt, und der Inhalt des Zählers
wird heruntergezählt. Wenn innerhalb der von dem Torimpuls e vorgegebenen Zeitspanne
die Impulszahl d' größer als die Tmpulszahl c" ist, erreicht der Zähler den Zählwert
d'-c". Ist die Impulszahl d' kleiner als die Impulszahl c", durchläuft der Zähler
den Zählwert 0, worauf der Ausgang eines Flipflops der Rechenschaltung 44 durch
das bertragsignal invertiert wird. Der Zähler wird dadurch auf Vorwärtszählbetrieb
geschaltet, und der Zählerinhalt wird durch die verbleibenden Impulse hochgezählt.
tntsprechend wird der Zählerstand des Zählers zu c"-d'. In beiden Fällen ermittelt
also der Zähler den Wert Id'-c"l. Der Inhalt der Rechenschaltung 44 geht über eine
tutch-Schaltung 45 an einen D/A-Wandler 46, der beispielsweise aus Widerstandsketten
aufgebaut
ist und der das Ausgangssignal der Latch-Schaltung 45
in einen Analogwert umwandelt, mit dem ein Spannungs/ Frequenz-Wandler 47 beaufschlagt
wird. Der Spannungs/ Frequenz-Wandler 47 gibt an die Entscheidungsschaltung 42 ein
Signal ab, dessen Frequenz proportional der Amplitude des Eingangssignals ist.
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Die Antriebssteuerschaltung 43 besteht aus einer Schrittmotor-Treiberschaltung
48, einem Schrittmotor 49 und einem Druckregelventil 50. Die Schrittmotor-Treiberschaltung
48 steuert den Schrittmotor 49 an Hand eines Drucksteigerungs- oder Druckminderungsbetehls
und einer dem Wert d'-c"1 proportionalen Ausgangsspannung an. Der Schrittmotor 49
sorgt für eine entsprechende Verstellung des Druckregelventils 50. Wenn daher die
Belastung des Handstückrotors ansteigt und die Ist-Drehzahl unter die Soll-Drehzahl
absinkt, wird das Druckregelventil 50 so verstellt, daß der Treibluftdruck steigt.
Wird umgekehrt die Ist-Drehzahl höher als die Soll-Drehzahl, erfolgt mittels des
Druckregelventils 50 eine Absenkung des Treibluftdruckes. Auf diese Weise wird die
Drehzahl selbsttätig so beeinflußt, daß die Is+-Drehzahl mit der Soll-Drehzahl in
Übereinstimmung gehalten wird. Wenn die Differenz zwischen Ist-Drehzahl und Soll-Drehzahl
größer wird, rotiert der Schrittmotor 49 rascher. Dadurch kann der Rotor rasch wieder
auç die Solldrehzahl nachgeführt werden. Die Rotordrehzahl läßt sich also praktisch
ständig konstant halten.
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Die Zähl/Latch-Schaltungen 35 und 38 werden durch das Rückstellsignal
i (Fig. 8) des Zeitsignalsgenerators 37 zurückgestellt, und die vorliegend erläuterte
Arbeitsweise wird auf Grund des nächsten Torimpulses e wiederholt. Auf diese Weise
wird in vorbes'immten kurzen Zeitintervallen die Ist-Drehzahl mit der Soll-Drehzahl
verglichen
und bedarfsweise korrigiert. Die Vergleichs-und Korrektur eriode wird durch den
gleichfalls vom Zeitsignalgeneratcr 37 bereitgestellten Steuerimpuls j (Fig.
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8) bestimmt; sie läßt sich durch Ändern der Periode des Steuerimpulses
j einstellen.
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Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform eines für das Druckregelventil 50
vorgesehenen Druckminderungsventils. Dabei sind Anschlüsse 63 und 64 vorgesehen,
die mittels eines in einem Vent.lkörper sitzenden Ventils 62 geöffnet oder geschlossen
werden. Zu beiden Seiten des Ventils 62 befinden sich Druckfedern 65, 66. Wenn der
Druck der über den Anschluß 63 zugeführten Speiseluft hoch ist, werden der Luftdruck
und die Kraft der Feder 65 größer als die Kraft der Feder 66. Infolgedessen wird
das Ventil 62 nach oben geschoben; die Verbindung zwischen den Anschlüssen 63 und
64 wird verschlossen. Wenn umgekehrt die Kraft kleiner wird, die auf einen in das
Ventil 50 integrierten Kolben 67 einwirkt, wird das Ventil 62 abgesenkt; der Durchlaß
zwischen den Anschlüssen 63 und 64 wird freigegeben. Der vorstehend geschilderte
Schließ/Öffnungsvorgang wird in kurzen Zeitintervallen wiederholt. Auf Grund dessen
wird der am Anschluß 64 bereitgestellte Luftdruck weitgehend konstant gehalten.
Ein Gewindeschaft 68, gegen den sich das obere Ende der Feder 66 abstützt, ist über
ein Koppelglitd 69 mit einer Transmissionswelle 70 verbunden. In Abhängigkeit von
dem Arbeiten des Schrittmotors 49 wird die Transmissionswelle 70 gedreht; der Gewindeschaft
68 vird entsprechend auf- und abbewegt.
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Durch die Auf- und Abbewegung des Gewindeschafts 68 wird die von der
Feder 66 ausgeübte Druckkraft geändert; es erfolgt eine Einstellung des am Anschluß
64 abgegebenen Luftdrucks. Auf diese Weise wird die vorstehend erläuterte Regelung
durchgeführt.
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Fig. 10 zeigt einen mi+ dem Druckregelventil 50 gemäß Fig. 9 ausgestatteten
Pneumatikkreis. Dabei wird Druckluft von einer Luftquelle 81 aus über ein Absperrventil
82 und eine Filter- und Abscheideeinheit 83 zum Beseitigen der in der Luft enthaltenen
Feuchtigkeit einem Druckminderungsventil 84 zugeführt, das den Druck der Luftquelle
1 auf einen konstanten Weit herabsetzt. Das Druckminderungsventil 84 gibt den dem
Handstück 1 zugehenden Höchstdruck vor. Auf das Druckminderungsventil 84 folgt ein
weiteres Filter, beispielsweise in Form eines Baumwolltuch- oder Wattefilters, zum
Beseitigen von in der zugeführten Luft enthaltenem Staub. Das Druckregelventil 50
ist zwischen das Filter 85 und ein Drosselventil 87 geschaltet, das die dem Handstück
1 zugehende Luftdurchflußmenge bestimmt. Mittels eines Magnetventils 88 wird die
Luftzufuhr ein- und ausgeschaltet. Das Druckregelventil 50 stellt den Druck der
dem Handstück 1 zugehenden Luft in der oben geschilderten Weise ein und sorgt auf
diese Weise für eine Regelung der Rotordrehzahl.
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Unter Nutzung des genauen Drehzahlmeßsignals der in dem Handstück
untergebrachten DrehzahlmeLvorrichtung sorgt die erläuterte Regeleinrichtung für
eine exakte Regelung der Drehzahl. Das heißt, die Ist-Drehzahl wird auf dem durch
die jeweilige Anwendurg bestimmten, voreingestellten Sollwert gehalten.
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