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Vorrichtung zum selbsttätigen Steuern von elektromotorisch angetriebenen
Glockenläutewerken Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur selbsttätigen Steuerung
elektromotorisch angetriebener Glockenläutewerke in vorbestimmtem Rhythmus.
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Es sind einzelne Steuereinrichtungen für Glockenläutewerke, bei denen
der Anker des elektrischen Antriebsmotors den Wechsel seines Drehsinns mit dem Wechsel
der Schwingungsrichtung der Glocke mitmacht, bekannt, beispielsweise eine solche,
bei der ein elektromagnetischer Schalter für den Motorantrieb und ein elektromagnetischer
Umschalter arbeitsstromseitig in Reihe geschaltet sind.
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Ihre Magnetspulen sind mit einem von der Glockenarmatur abhängigen
Gegentaktunterbrecher verbunden. Sind beide Kontaktpaare dieses Unterbrechers geschlossen,
so sind das Motorschütz und das Umschaltschütz eingeschaltet. Beim Öffnen des einen
oder anderen der beiden Kontaktpaare wird das Motorschütz ausgeschaltet und im gleichen
Augenblick das Umschaltschütz umgesteuert. Das System verfügt damit über einen Arbeitsstromkreis
und einen Steuerstromkreis.
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Andererseits ist eine Ausführung bekannt, bei der vier von einem Untersetzungsgetriebe
mit gleicher Winkelgeschwindigkeit gemeinsam angetriebene Kurventräger zur Steuerung
der Schaltkontakte des Motors mindestens vier gegeneinander verstellbare Kurventeile
haben und daß zwischen den zu Kurvenpaaren zusammengefaßten Kurventeilen anliegende
Tastorgane vorgesehen sind, die der voneinander unabhängigen Vorbestimmung der Läutehöhe
und des Anläutens dienen.
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Bei einer weiteren bekannten Ausführungsform sind zwei voneinander
unabhängig angetriebene Schaltvorrichtungen vorgesehen, von denen die eine von der
Motorwelle und die andere von der Glocke gleichsinnig und winkelgleich betätigt
wird. Die von der Motorwelle betätigte Schaltvorrichtung leitet die ihr von der
zweiten Schaltvorrichtung zugeführten Stromimpulse lediglich zum Antriebsmotor weiter.
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Eine andere Ausführung arbeitet mit vom Motorstromkreis unabhängigem
Schwachstrom für die Steuerung und mit einem Magnetumschalter des Motorstromkreises.
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Bei einer anderen Glockenläutemaschine sind in aufwendiger elektrischer
Ausrüstung zwölf Stromkreise vorhanden, die bewegliche Kontakte besitzen und dem
relativ langsamen Bewegungsvorgang beim Ein- und Ausschalten bzw. Umschalten unterliegen.
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Eine andere bekannte Ausführungsform beinhaltet zwei Stromschienen,
die zwei Schütze bedienen, welche die Drehrichtung des Antriebsmotors für die Glocke
bestimmen. Kennzeichnendes Schaltmittel ist ein verschiebbarer Kippkörper mit stromführenden
Rollenkontakten.
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Diese Ausführungsformen bedienen sich entweder elektromagnetischer
Schaltschütze oder/und eines vom Arbeitsstromkreis getrennten Steuerstromkreises,
wobei in Anbetracht der nur relativ langsam kontinuierlich fortschreitenden öffnungs-
und Schließwege der elektrischen, verhältnismäßig geringen Kontaktdruck ausübenden
Steuerkontakte und infolge frühzeitigen Verschleißes und aus Mangel an Erschütterungsfestigkeit
ein präziser Zeitablauf des Läutevorganges und eine absolute Betriebssicherheit
fehlen. Feineinstellmöglichkeiten für die verschiedensten Anforderungen an ein einwandfreies
Glockenläuten sind in beschränktem Umfange nur für einen Teil dieser Anforderungen
vorhanden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einfache Vorkehrungen zu treffen, die
die vorerwähnten Mängel beseitigen, die Wirkung verbessern, eine einwandfreie Intonation
der Glocke gewährleisten, den Umschaltvorgang nach Umkehr der Glocke am Kulminationspunkt,
jedoch vor dem Einschaltvorgang sicherstellen und eine erhöhte Feineinstellbarkeit
der Steuereinrichtung für alle Zwecke des Läutevorganges garantieren sowie Steuermittel
und Schaltelemente zur Anwendung bringen, die es ohne Zuhilfenahme eines Steuerstromkreises
gestatten, die Exaktheit und die Bewegungsgeschwindigkeit der Schaltvorgänge zu
begünstigen.
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Die Erfindung bedient sich zur Lösung ihrer Aufgabe gegenüber den
bekannten Ausführungsformen bei Glockenläutewerken 1. rein mechanischer Steuerorgane,
2. eines einzigen Stromkreises, der sämtliche Schaltmittel mit dem Antriebsmotor
in Serie geschaltet enthält und damit eine erhebliche Vereinfachung und Verbilligung
gewährt,
3. trotz langsamer Fortbewegung der mechanischen Steuerorgane
einer schnellen Sprungbewegung für die elektrische Kontaktgabe und die Kontakttrennung,
wodurch bei gemeinsamer Ausnutzung eines besonderen Schalt-Krafteffektes und Schalt-Zeiteffektes
eine lange Lebensdauer der Schaltmittel und die höchste Klangwirkung der Glocke
sichergestellt sind.
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Die Erfindung ist gekennzeichnet durch die Verwendung von im einzig
vorhandenen Stromkreis vorgesehenen, mit dem Antriebsmotor in Serie geschalteten
und ihn ein- und aus- bzw. umschaltenden Sprungschaltern als Schaltelemente sowie
durch die Zuführung der Schaltimpulse an diese durch selbsttätige mechanische Steuerorgane
mit regelbarer Voreinstellung, dergestalt, daß zwei über ein von der Motorwelle
abhängiges Untersetzungsgetriebe miteinander arbeitende Steuereinrichtungen je eine
auf den Wellen mit federndem Anpreßdruck gegen die Zahnräder lose laufende Rutschkupplungsscheibe
besitzen, von denen auf der dem als Ausschalter wirkenden Sprungschalter zugeordneten
Rutschkupplungsscheibe ein Nocken und zwei einstellbare Kurventeile sowie auf der
dem als Umschalter wirkenden Sprungschalter zugeordneten Rutschkupplungsscheibe
ein Nocken und ein Kurventeil angeordnet sind, und daß das Untersetzungsgetriebe
so ausgelegt ist, daß die dem Umschalter zugeordnete Rutschkupplungsscheibe der
dem Ausschalter zugeordneten Rutschkupplungsscheibe mit größerer Winkelgeschwindigkeit
voreilend ist, sowie daß zur Zusammenarbeit mit dem Nocken verstellbare Anschläge
für die Einjustierung der Schwinghöhe und für die Nocken verstellbare Anschläge
zur Umschaltung in kürzester Zeit nach Überwindung des Kulminationspunktes durch
die Glocke vorhanden sind und daß die abtastenden Gleitrollen an den Federhebeln
gehalten sind, die sich gegen die Schaltstiftenden lehnen.
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Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel
schematisch dargestellt. Die Erfindung geht zur Lösung ihrer Aufgabe von dem Zusammenwirken
von selbsttätigen Steuerungen mit elektrischen Schaltelementen aus, die im Rhythmus
der Glockenschwingungen betätigt werden. Die bislang verwendeten elektrischen Schaltelemente
benötigen für ihre Funktion zum Teil einen Hilfsstromkreis, auf den die Erfindung
zwecks Vereinfachung sowie Erhöhung der Zuverlässigkeit verzichtet und als Schaltelemente
Sprungschalter benutzt, die bei großer Reaktionsgeschwindigkeit unabhängig von der
Betätigungsgeschwindigkeit eine gleichbleibende Schaltgenauigkeit bei hohem Kontaktdruck
gewähren und denen die Schaltimpulse von selbsttätigen mechanischen Steuerorganen
mit regelbarer Voreinstellung so zugeführt werden, daß sie je nach Bedarf ein langsames
oder schnelles Anläuten und einen für die Klangentfaltung beim Volläuten kleinen
oder großen Ausschwingwinkel der Glocke gewährleisten. Zur Sicherheit einer ordnungsgemäßen
Funktion dient dabei, daß ein dem Ausschalter voreilendes Ansprechen des Umschalters
kurz nach der Umkehr der Glocke in jedem Falle aufrechterhalten wird, indem der
Schalthub des Steuerorgans für den Umschalter frühzeitiger erreicht wird als der
Schalthub des Steuerorgans für das Einschalten des Ausschalters.
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Zur Lösung der Erfindungsaufgabe gehört ferner, daß der Arbeitsstrom
für den Antriebsmotor eingeschaltet wird, nachdem die Glocke rückkehrend vom Kulminationspunkt
ist, der Umschalter umgesteuert wurde und in Anlehnung an das Handläuten erst ein
verhältnismäßig kleiner Schwingungswinkel von der Glocke durchlaufen wurde.
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Es liegt ferner im Sinne der Erfindung, bei einem einseitig verlagerten
Schwerpunkt der Glocke ein gleichmäßiges Anschlagen des Glockenklöppels an die einander
gegenüberliegenden Glockenwandungen durch einen in der einen Schwingrichtung der
Glocke länger andauernden und durch einen eine einseitig größere Schwinghöhe der
Glocke erzielenden Kraftimpuls zu erreichen.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung hat eine Glocke 1, einen Glockenklöppel
31, ein Seil- bzw. Kettenrad 2, ein Seil bzw. eine Kette 3, einen Antriebsmotor
4 und ein Steueraggregat 5. Das Steueraggregat 5 enthält ein mit der Motorwelle
6 gekuppeltes Untersetzungsgetriebe 9, das kraftschlüssig mit den auf den Wellen
22 bzw. 22' laufenden Zahnrädern 8 und 10 verbunden ist. Auf den Wellen 22 bzw.
22' laufen außerdem lose, jedoch mit federndem Anpreßdruck gegen die Zahnräder
8 bzw. 10
die Rutschkupplungsscheiben 11 bzw. 16, von denen auf der
dem Ausschalter 18 zugeordneten Rutschkupplungsseheibe 16 ein Nocken 19 und zwei
einstellbare Kurventeile 17 sowie auf der dem Umschalter 13 zugeordneten Rutschkupplungsscheibe
11 ein Nocken 14 und ein Kurventeil 12 zugeordnet sind.
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Zur Zusammenarbeit mit dem Nocken 19 sind verstellbare Anschläge 20
und 20' vorhanden, die in beliebigen Ausnehmungen I, I1, III und IV bzw. I', II',
III' und IV' gehalten werden. Sie dienen zur Einjustierung der Schwinghöhe der Glocke.
Dem Nocken 14 dienen die beiden verstellbaren Anschläge 15, 15' für die Umschaltung
in kleinstem Zeitintervall, nachdem die Glocke den Kulminationspunkt überwunden
hat.
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Der Antriebsmotor 4 besitzt die Motorwelle 6 und das Motorritzel 7.
Das Glockenläutewerk hat den Hauptschalter 21. Der Ausschalter 18 wird über den
Schaltstift 25 durch den im Drehpunkt 26 angelenkten Federhebel 24 und die an seinem
freien Ende vorhandene Gleitrolle 23 betätigt. Der Umschalter 13 wird über den Schaltstift
29 durch den im Drehpunkt 30 angelenkten Federhebel 28 und die an seinem freien
Ende vorhandene Gleitrolle 27 betätigt.
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Vor Inbetriebnahme des Glockenläutewerks zeigen sich seine beweglichen
Teile in der in der Zeichnung dargestellten Lage. Wird der Hauptschalter 21 eingeschaltet,
so erhält der Antriebsmotor 4 über den zwei- oder dreipolig ausgebildeten
Ausschalter 18 und den Umschalter 13 Strom und läuft in der durch den Umschalter
13 vorbestimmten Richtung an. Die Glocke 1 schwingt, das Untersetzungsgetriebe 9
setzt sich ebenfalls in Gang, die Rutschkupplungsscheiben 11 und 16 werden durch
ihren Anpreßdruck von den Zahnrädern 8 bzw. 10 mitgenommen, bis die Nocken 14 und
19 beispielsweise die ihnen zugeordneten einstellbaren Anschläge 15' und 20' erreicht
haben. Währenddem ist die abtastende Gleitrolle 23 des Federhebels 24 je nach der
Distanz der beiden Anschläge 20 und 20' zueinander, nämlich bei großer Distanz mehr
und bei kleiner Distanz weniger, auf den oberen Kurventeil 17 aufgelaufen.
Der Federhebel 24 drückt im Augenblick des Auflaufens den Schaltstift 25 ein, und
der Schalter 18 schaltet sprungartig aus und damit den Arbeitsstrom für den Antriebsmotor
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ab. Die Glocke schwingt noch wegen der ihr innewohnenden lebendigen Kraft etwas
über den Ausschaltpunkt hinaus, bis sie in entgegengesetzter Richtung zurückkehrt.
Inzwischen hat die abtastende Gleitrolle 27 im größten Ausschwingwinkel ihres Federhebels
28 die tiefste Stelle des Kurventeils 12 erreicht, und der Umschalter verbleibt
zunächst in seiner Stellung. Nachdem die Glocke ihren Umkehrpunkt erreicht hat,
bewegen sich die Rutschkupplungsscheiben 11 und 16 in entgegengesetzter Drehrichtung,
und die abtastende Gleitrolle 27 läuft am Kurventeil 12 auf, wodurch der Federhebel
28
nach rechts ausschwenkt und den Schaltstift 29 eindrückt, demzufolge der
Umschalter 13 sich sprunghaft umsteuert. Kurz danach berührt der Nocken 14 den verstellbaren
unteren Anschlag 15, und die Rutschkupplungsseheibe 11 bleibt in Ruhe, da ihre Bewegung
gebremst ist. Nach der Umsteuerung des Umschalters 13 läuft die abtastende Gleitrolle
23 von dem zuvor angelaufenen Kurventeil 17 wieder ab, der Federhebel 24
schwingt nach links aus und schaltet den Ausschalter 18 sprunghaft ein. Die Einschaltung
bleibt so lange aufrechterhalten, bis die abtastende Gleitrolle 23 am unteren Kurventeil
17 aufgelaufen ist und der Federhebel 24 den Schaltstift 25 eingedrückt hat, was
weit vor Erreichung des Kulminationspunktes durch die Glocke geschieht. Ist dieser
aber erreicht, so wiederholt sich der vorgenannte Bewegungs- und Schaltablauf wie
zuvor, d. h. in der Reihenfolge: Erreichung des Kulminationspunktes, freies Zurückschwingen
der Glocke, Umsteuerung des Umschalters 13, Stromeinschaltung durch Ausschalter
18, Stromausschaltung durch Schalter 18, freies Ausschwingen bis zum Kulminationspunkt.
Der Abstand derAnschläge 15 zueinander wird recht klein gewählt, damit die
Umsteuerung des Umschalters 13 sofort erfolgt, nachdem die Glocke vom Kulminationspunkt
zurückkehrt.
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Ein schnelles Anläuten wird durch eine Vergrößerung der Arbeitsperiode
erreicht, d. h. durch Verlängerung der Zeitspanne für die Arbeitsstromzufuhr. Dies
wird erzielt, indem die Kurventeile 17 weiter auseinandergebracht werden.
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Ein langsames Anläuten erlangt man durch eine Verkleinerung der Arbeitsperiode,
indem die Kurventeile 17 näher aneinandergebracht werden.
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Die Veränderung der Schwinghöhe der Glocke beim Volläuten kann ebenfalls
durch Veränderung der Arbeitsperiode erfolgen. Um aber das Anläuten durch Neueinstellung
der Kurventeile 17 nicht störend zu beeinflussen, läßt man die Kurventeile 17 an
ihrem Sitz, und es wird der Zeitpunkt des Einsatzes der Arbeitsperiode durch den
Nocken 19 im Zusammenwirken mit den Anschlägen 20 und 20' vorbestimmt.
Je weiter voneinander die Anschläge 20 und 20' stehen, desto kleiner ergibt sich
die Schwinghöhe der Glocke, sie ist aber um so größer, je enger die Anschläge
20 und 20' zueinander stehen. Es setzt nämlich die Arbeitsperiode
des Antriebsmotors um so frühzeitiger ein, je kleiner die Distanz zwischen den Anschlägen
20 und 20' ist. Aus der frühzeitigen Arbeitsperiode des Antriebsmotors nach der
Glockenumkehr resultiert der Vorteil einer großen Schwinghöhe der Glocke. Damit
bietet die Wahl der Distanz der genannten Anschläge 20 und 20' eine
einfache und ideale Handhabe zwecks Einstellung der Schwinghöhe der Glocke und Erzielung
einer maximalen Klangentfaltung. Bei einem einseitig verlagerten Schwerpunkt der
Glocke hängt der Glockenklöppel 31 in Ruhestellung nicht in der Mittelachse
der Glocke. Der Glockenklöppel 31 würde nur einseitig an den Glockenrand
schlagen. Hat man sich bisher mit der Anbringung eines Gegengewichtes geholfen,
so erübrigt sich dieses erfindungsgemäß durch Zuführung eines stärkeren Kraftimpulses
bei der in Frage kommenden Bewegungsrichtung. Er wird durch unsymmetrische Einstellung
der verstellbaren Anschläge 2(i und 20' zur Ruhestellung des Nockens
19 erreicht.
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Es ist zu beachten, daß das Steueraggregat 5 derart ausgeführt ist,
daß der Hauptschalter 21, ein spulenloser, als Sprungschalter ausgebildeter Ausschalter
18, ein spulenloser, als Sprungschalter ausgebildeter Umschalter 13 und der
Antriebsmotor 4 hintereinandergeschaltet sind, wobei sich der Vorteil ergibt, daß
die elektrische Installation wesentlich vereinfacht ist, eine beachtenswerte Kostenminderung
eintritt und ein Höchstwert an elektrischer Sicherheit erzielt wird.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung bleibt die gleiche, wenn das Steueraggregat
5 mit der Glockenwelle, gegebenenfalls unter Weglassung eines Untersetzungsgetriebes,
gekuppelt ist.
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Ein weiterer möglicher technischer Fortschritt ist die direkte Anordnung
der abtastenden Gleitrollen 23 und 27 unter Wegfall der Federhebel 24 und 28 an
den Schaltstiften 25 und 29, da damit die Betätigungsgeschwindigkeit der Sprungschalter
erhöht wird.
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Der Vorteil eines einfachen Zusammenbaues der Vorrichtung wird erzielt,
wenn die Rutschkupplungsscheiben 11 und 16 hintereinander auf eine gemeinsame Welle
gesetzt werden.
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Ferner stellt die Anwendung der zu einer Baueinheit 5 zusammengefaßten
Teile der Vorrichtung eine einfache, übersichtliche und billige Verbindungsmaßnahme
dar, die leichte und schnelle Montage und Austauschbarkeit gewährleistet und mit
der Unkompliziertheit der Vorrichtung einfachste Handhabung des Läutewerkes bietet.