DE108368C - - Google Patents

Description

PATENTAMT.

in NÜRNBERG.

In vielen Fällen ist es erforderlich, Widerstände zu verwenden, welche eine Regelung in der Weise gestatten, dafs der Widerstand in einer grofsen Anzahl von Abstufungen stetig zu- oder abnimmt. Vorrichtungen dieser Art bedingen jedoch im Allgemeinen eine grofse Zahl von Contactlamellen und Verbindungsleitungen von den letzteren zu den Widerr ständen, welche aufserdem, besonders bei höheren Stromstärken, verwickelt in der Ausführung, daher umfangreich und theuer sind.

Man ist daher bestrebt, Widerstände zu bauen, welche mit einer verhältnifsmäfsig geringen Zahl von Contacten und Verbindungsleitungen dennoch eine grofse Anzahl feiner Abstufungen ermöglichen. Von den verschiedenen hierfür in Vorschlag gebrachten Bauarten ist ein Theil gekennzeichnet durch die Anordnung des Gesammtwiderstandes in zwei Gruppen, deren jede in eine beliebige Anzahl gleicher Unterabtheilungen zerfällt, wobei zweckmäfsig der Gesammtwiderstand der einen Gruppe gleich dem Widerstand einer Unterabtheilung der anderen Gruppe gewählt wird. Hat nun die eine Gruppe K₁, die andere n₂ Stufen, so lassen sich unter der Voraussetzung, dafs jede Gruppe eine besondere Regelungskurbel erhält, durch Hintereinanderschalten der beiden Gruppen bezw. von Theilen derselben im Ganzen

-\- i) verschiedene

Widerstandsgröfsen einstellen, wobei jedoch die Grofse des Widerstandes nicht stetig wächst oder abnimmt. Der Nachtheil mangelnder Stetigkeit in der Widerstandsveränderung tritt namentlich bei solchen Widerstandsverbindungen der vorerläuterten Art auf, deren beide Schaltkurbeln nicht zwangläufig verbunden sind, sondern jede für sich eingestellt wird.

Andere Bauarten hingegen, wie beispielsweise die in der amerikanischen Patentschrift 539585 erläuterte, gestatten zwar eine stetige Widerstandsänderung, besitzen jedoch eine ziemlich verwickelte Anordnung, da unter anderem zum richtigen Arbeiten der Regelungsvorrichtung drei zwangläufig verbundene Schaltplatten erforderlich sind.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, unter Vereinfachung der Bauart und unter Verwendung von verhältnifsmäfsig wenig Contacten und Abzweigungen eine grofse Anzahl feiner Widerstandsstufen bei regelbaren Widerständen zu erzielen. Dadurch wird erreicht, dafs der Widerstand, ohne dafs eine Schwankung eintritt, stetig wächst oder abnimmt. Von dem in der genannten amerikanischen Patentschrift angegebenen Schaltwerk unterscheidet sich das vorliegende hauptsächlich dadurch, dafs die Hülfswiderstandsgruppe in Parallelschaltung, nach Angabe der amerikanischen Patentschrift hingegen in Reihenschaltung zur Hauptgruppe liegt.

Wie die beiliegende Zeichnung erkennen läfst, ist der Gesammtwiderstand in zwei Gruppen W₁ W₂ angeordnet, und zwar ist hierbei W₁ in eine beliebige Anzahl gleich grofser Unterabtheilungen getheilt. Der Widerstand W₁ kann durch zwei von einander isolirte, um einen Zapfen a₂ drehbare Bürsten &,

und b₂, der Widerstand W₂ durch eine um a_x drehbare Bürste b₃ verändert werden. Die Bürste b_x vermittelt die Stromzuführung zu den Contacten d_x bis d_s und ist deshalb durch die Schiene C₁ mit dem einen Pol der Stromquelle A verbunden. Die Bürste b₃, welche mit demselben Pol verbunden ist, vermittelt durch den Contactring C₃ die Stromzuführung zu den Contacten k_x bis Zr₈. Zc₁ kann durch die auf der Schiene C₂ schleifende Hülfsbürste b₂ mit den Contacten d_x bis d_s in Verbindung gebracht werden. Von d_x ab führt eine Verbindung über die zu regelnden Lampen, Maschinen etc. zum anderen- Pol der Stromquelle.

Die Achsen a_x und a₂ der beiden Regelungskörper sind nun durch Stirn-oder Kegelräder, Schraubenspindeln, Zahnstangen oder dergl. zwangläufig derart verbunden, dafs sich die Achse a_% mit den Bürsten b\ und b₂ um eine Contacttheilung vorwärts bewegt, wenn die Achse Ci₁ eine volle Umdrehung macht.
Der Schaltvorgang ist hierbei folgender:
Der Widerstand ist ausgeschaltet, d. h. der ganze Stromkreis unterbrochen, wenn die Bürste b.₂ den letzten Contact des Widerstandes W₁ durch Linksdrehung verlassen hat; die Bürste b₃ des Widerstandes W₂ steht dann ungefähr in Stellung ii. Wird nun die Bürste b₃ in die Stellung ι gebracht, so kommen die mit derselben zwangläufig verbundenen Bürsten b_x und b₂, welche im Uebrigen unter sich isolirt sind, gleichfalls in die entsprechende Stellung ι des Schaltwerkes W₁ zu stehen, d. h. die vorauseilende Kante der Bürste b₂ kommt auf den ersten Contact zu stehen, wie in der Figur gezeichnet. Es sind dann die Widerstände W₁ bis W₁ und W₁ in Reihe geschaltet. Durch Weiterdrehen der Bürste b₃ im Sinne des Uhrzeigers werden allmälig die Widerstände W₁ bis W₁ ausgeschaltet, bis in Stellung 8 des Wider-Standes W₂ nur noch der Widerstand W₁ vor die zu regelnden Lampen geschaltet ist. Die Bürste b₂ steht jetzt mit ihrer vorauseilenden Kante auf Stellung 8 und berührt mit der nacheilenden Kante noch den Contact d_s, während die Bürste b_x diesen Contact noch nicht erreicht hat. Von Stellung 8 bis einschliefslich Stellung 12 tritt eine Aenderung des Widerstandes nicht ein und es wird dieser todte Weg dazu benutzt, die Bürste b₂ auf den nächsten Contact zu bringen. Während dieser Zeit ist der Widerstand W₂ durch die Bürste b_x vollständig kurzgeschlossen und der Strom geht von der Stromquelle aus nur noch nach Schiene C₁, durch Bürste b_x nach d_a, durch den Widerstand W₁ und die zu regelnden Lampen nach der Stromquelle zurück. Diese erste, wie auch die nachfolgenden Schaltperioden umfassen also acht Stellungen. Dreht man nun die Bürste b₃ im Sinne des Uhrzeigers weiter, so berührt zunächst noch immer die Bürste b₁ den Contact d₈, sodann wird dieser von der Bürste b₂ verlassen, endlich berührt diese den Contact d₁ und ihre vorauseilende Kante steht auf der nächsten Stellung 1, während die Bürste b₃ wieder auf Stellung 1 des Schaltwerkes W₂ steht. In diesem Augenblick ist der Strom verlauf folgender:

Von der Stromquelle A ausgehend nach Schiene C₁ des Schaltwerkes W_x über Bürste b_x nach d_s, von hier durch den ganzen Widerstand W₁ und durch die zu regelnden Lampen nach der Stromquelle zurück. Anderentheils geht der Strom von A nach dem Ring C₃, von hier über Bürste b₃ nach A₈ durch die Widerstände W_x bis W₁ nach der Schiene c₂ des Schaltwerkes W₁ über Bürste b₂ nach d₁. Von hier ab vereinigen-sich beide Stromzweige. Da nun der ganze Widerstand W_x in sieben gleich grofse Unterabtheilungen getheilt ist, so hat man in dieser Stellung einen Gesammtwiderstand von

T^w' ⁺

^w'

Kommt dann die Bürste b₃ auf Zc₇ zu stehen, so besteht der gleiche Stromverlauf, nur ist jetzt der Gesammtwiderstand:

W₁ +

Der Gesammtwiderstand ist also jetzt kleiner geworden.

Durch weiteres Drehen der zwangläufig verbundenen Schaltkurbeln in der Uhrzeigerrichtung wird nun der parallel geschaltete Widerstand W₂ immer kleiner, bis er auf Stellung 8 vollständig kurzgeschlossen ist und nur noch — W_x vor den zu regelnden Lampen liegen. 7

Diese zweite Schaltperiode wiederholt sich nun bei jedem Contact des Widerstandes W₁, mit dem Unterschiede, dafs bei jedem weiteren Contact die Gröfse des in Reihe liegenden Theiles des Widerstandes W₁ immer um

— W₁ kleiner wird, während die beiden Parallelwiderstände immer dieselben bleiben,

d. h. der eine ist gleich — W₁, der andere be-

steht aus dem zwangläufig veränderbaren Widerstand W₂. Durch geeignete Bemessung der Widerstände W₁ bis W₁ läfst sich nun erreichen, dafs der Gesammtwiderstand von dieser zweiten Schaltperiode ab, bei der die Parallelschaltung

■ ι ^T '

beginnt, immer um —

— = — . W₁

7 5⁶

nimmt, vorausgesetzt, dafs, wie im angenommenen Fall, jede Schaltperiode acht Unterabtheilungen hat. Da sich dieser Parallelschaltvorgang nun bei jedem Contact des Widerstandes W₁ wiederholt, also sieben Mal, und da jede Schaltperiode acht Unterabtheilungen hat, so erhält man zusammen mit der ersten Periode, welche aus einer Reihenschaltung der beiden Widerstandsgruppen besteht, 8 · 8 = 64 stetig abnehmende Widerstandsstufen, wozu nur 16 Contacte und 16 Verbindungsleitungen von diesen zu den Widerständen erforderlich sind.

Die im Verhältnifs gröfste Stufenzahl erhält man, wenn die Zahl der Unterabtheilungen der Widerstände W₁ und W₂ einander gleich ist. Ist dieselbe gleich n, so ist die Gesammtzahl der erreichbaren Widerstände gleich (n -j- 1)², die Zahl der nöthigen Contactlamellen und Verbindungsleitungen dagegen nur je 2 n.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Schaltwerk tür veränderbare, aus einer Hauptgruppe und einer zur Bildung der Unterabtheilungen bestimmten Hülfsgruppe zusammengesetzte Widerstände, deren Kurbeln zwanglä'ufig mit einander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dafs mit dem Schleifcontact der Hauptgruppe ein Hülfsschleifcontact starr verbunden ist, der die Hülfsgruppe mit dem jedes Mal zuletzt ausgeschalteten Abtheil der Hauptgruppe parallel und beide mit den übrigen Widerständen der Hauptgruppe hinter einander schaltet, worauf die Regelung in den Grenzen eines Abtheiles der Hauptgruppe durch Abschaltung der parallel geschalteten Theile der Hauptgruppe bewirkt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.