DE1276204B - Schrittschaltwerk - Google Patents

Description

• Schrittschaltwerk Die Erfindung bezieht sich auf ein Schrittschaltwerk mit einem in erzwungener Schrittfolge fortgeschalteten Markierglied, vorzugsweise einem frei gelagerten Markierglied in Form einer Kugel.
• Es sind derartige Schrittschaltwerke in vielen Ausführungsformen bekannt. Es werden bei diesen Schrittschaltwerken als Markierglieder entweder gestreckte drehbare Zeiger oder auch frei gelagerte Markierglieder, beispielsweise in Form der bereits erwähnten Kugel, verwendet. Die bekannten Schrittschaltwerke besitzen sämtlich das Merkmal, daß die Fortschaltung des Markiergliedes in der Kulisse durch mechanische, auf das Markierglied einwirkende Kräfte erfolgt. Beispielsweise durch Versetzung einer das Markierglied tragenden drehbaren Achse in ihrer Längsrichtung durch einen Elektromagneten oder auch dadurch, daß ein Teil der Kulisse beweglich angeordnet ist und durch ein Relais od. dgl. zum Zweck der Fortschaltung des Markiergliedes bewegt wird.
• Aus diesem den bekannten Schrittschaltwerken gemeinsamen Merkmal ergibt sich der Nachteil, daß ein relativ großer mechanischer Aufwand erforderlich ist und daß, insbesondere bei schnell schaltenden und oft benutzten Schrittschaltwerken, ein Verschleiß der mechanisch bewegten Teile nicht vermieden werden kann, der ein derartiges Schrittschaltwerk auf die Dauer unbrauchbar machen kann. Außerdem lassen sich mit diesen bekannten Anordnungen keine großen Schaltgeschwindigkeiten erzielen.
• Nach der vorliegenden Erfindung werden diese Nachteile bei einem Schrittschaltwerk der eingangs genannten Art dadurch beseitigt, daß das erfindungsgemäß in an sich bekannter Weise aus magnetisch leitfähigem Material bestehende und durch direkt auf es einwirkende magnetische Kräfte fortgeschaltete Markierglied in einer seine Fortschaltrichtung bestimmenden Kulisse geführt ist, die im Luftspalt eines Magneten angeordnet ist.
• Es ist zwar eine Schaltanordnung bekannt, bei der mehreren ringförmig angeordneten Magneten eine in deren Ringmittelpunkt ruhende Schaltkugel zugeordnet ist, die bei Anschaltung eines Magneten von diesem angezogen wird und einen dem Magneten zugeordneten Kontaktfedersatz betätigt.
• Bei dieser Anordnung wird zwar ebenfalls das Markierglied durch direkt auf es einwirkende magnetische Kräfte geschaltet, jedoch kann damit eine den Schrittschaltwerken eigene, durch die Kulissenführung bedingte zwangläufige Schrittfolge nicht erreicht werden, da das Markierglied wahlweise von jedem der Magneten, und zwar in beliebiger Reihenfolge, angezogen werden kann und dabei den entsprechenden Kontaktfedersatz betätigt.
• Das erfindungsgemäße Schaltwerk eignet sich besonders für die Anwendungen, bei denen eine sehr große Schaltgeschwindigkeit gefordert wird, und ist aus diesem Grunde sehr viel vielseitiger verwendbar als die obenerwähnten bekannten Schrittschaltwerke, wobei in jedem Fall eine hohe Lebensdauer des Schaltwerkes zu erwarten ist.
• In einfacher Weise läßt sich ein derartiges Schrittschaltwerk dadurch verwirklichen, daß die Kulisse im Luftspalt eines Magneten angeordnet wird, dessen Feldlinien im wesentlichen senkrecht zu der durch die Kulisse bestimmten Fortschaltung verlaufen. Ein sicheres Arbeiten des Schrittschaltwerkes wird durch die Ausbildung der Kulisse aus Kunststoff erreicht.
• In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung werden bei dem Schrittschaltwerk zwei Magneten verwendet und die beiden Teile einer zweiteiligen Kulisse jeweils in den Luftspalten der Magneten angeordnet. Der dem die Raststellen der Kulisse enthaltenden Teil zugeordnete Magnet wird zweckmäßig als Dauermagnet ausgebildet, wodurch mit einfachen Mitteln eine guten Lagensicherung des Markiergliedes in den Raststellen erreicht wird.
• Schließlich lassen sich bei der Verwendung von zwei Magneten diese mit mehreren voneinander getrennten Polschuhen versehen und die Polschuhpaare abwechselnd aufeinanderfolgenden Raststellen der Kulisse zuordnen.
• Die Erfindung sei im folgenden an Hand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
• Bei dem dargestellten Schrittschaltwerk ist ein magnetisch leitfähiges Blech 1 verwendet, dessen freie Enden zweimal rechtwinkelig abgebogen sind, so daß sie sich über einen gewissen Zwischenraum gegenüberstehen. Im Bereich dieses Zwischenraumes besitzt das Blech eine U-förmige Einbuchtung 2, durch welche der mittlere Blechteil an die vorher erwähnten freien Enden des Bleches herangeführt ist, so daß zwei Luftspalte 3 und 4 entstehen. Auf die oberhalb und unterhalb der Einbuchtung liegenden, den Abbiegungen gegenüberliegenden Seiten des Bleches sind Spulen 5 und -6 aufgebracht. Es sind also durch die beschriebene Formgebung des Bleches und seine Spulenbestückung auf einfache Weise zwei Magneten gebildet. In den Luftspalt 3 des in der Darstellung oberliegenden Magneten ist als ein Teil der Kulisse eine Isolierstoffplatte 7, die an ihrem unteren Rand gezahnt ausgebildet ist, eingesetzt. Der zweite Teil der Kulisse wird von einer entsprechend im Luftspalt 4 des anderen Magneten angeordneten, ebenfalls gezahnten Isolierstoffplatte 8 gebildet. Als Markierglied dient eine Kugel 9 aus magnetisch leitfähigem Material.
• Das Schrittschaltwerk arbeitet folgendermaßen: Wenn die Spule 5 erregt wird, wird die Kugel 9 von dem oberliegenden Magneten in dessen Luftspalt 3 hineingezogen. Sie trifft dabei auf den oberen Teil der Kulisse, wird in diesem, die gezeichnete Lage des Schrittschaltwerkes zugrunde gelegt, nach links abgelenkt und fällt auf Grund der gegenseitigen Zuordnung der beiden Kulissenteile nach dem Abschalten der Erregung in ihre nächste Raststelle ein. Es würde also grundsätzlich genügen, wenn nur der oberliegende Magnet vorhanden wäre, weil er, wie vorher beschrieben, die Kugel weiterschalten kann. Der zweite Magnet kann indessen dazu ausgenutzt werden, den Rückfall der Kugel von der Lage des Schrittschaltwerkes unabhängig zu machen und ihn mit starker Kraft durchzuführen. Zweckmäßig wird also gleichzeitig mit dem Abschalten der Spule 5 die Spule 6 angeschaltet. Es kann diese Spule für die Zeit, in der die Kugel an einer der Raststellen liegt, angeschaltet bleiben, um die Lage der Kugel in der Raststelle zu sichern. Die Funktion des in der Darstellung unterliegenden Elektromagneten kann auch ein Dauermagnet übernehmen.
• Auf den unteren Kulissenteil 8 sind mehrere Kontaktstücke 10 aufgebracht. Es ist jeder Raststelle ein derartiges Kontaktstück zugeordnet. Wenn die Kugel 9 in ihrer Raststelle liegt, stellt sie eine Verbindung zwischen diesen Kontaktstücken und dem Blech 1 des Schrittschaltwerkes her und schließt entsprechend an das Blech und die Kontaktstücke angeschalteten Stromkreise.
• In Abweichung davon ist es selbstverständlich möglich, durch die dargestellte Kugel ? vorbereitete Kontakte zu betätigen. Das Schrittschaltwerk ist ; weiterhin nicht auf die Anwendung frei gelagerter Markierglieder beschränkt. Es können in diesem mit gleichen Vorteilen auch beispielsweise drehbare Zeiger als Markierglieder verwendet werden.
• Die Art und Weise der Rückstellung des in der Darstellung verwendeten Markiergliedes ist, da für das Verständnis der Erfindung unwesentlich, nicht in die Zeichnung aufgenommen worden. Diese Rückstellung kann beispielsweise in an sich bekannter Weise bei der Verwendung von Kugeln als Markierglieder durch geeignete Rücklaufrillen erfolgen. Es ist weiterhin möglich, ein zweites Kulissenpaar für die schrittweise Rückführung des Markiergliedes zu verwenden, was sich insbesondere bei der Verwendung von Kugeln als Markierglieder anbietet. Schließlich läßt sich bei entsprechender Ausbildung des oder der Magneten die durch die Kulisse vorgegebene Bahn auch geschlossen ausbilden.

Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Schrittschaltwerk mit einem in erzwungener Schrittfolge fortgeschalteten Markierglied, vorzugsweise einem frei gelagerten Markierglied in Form einer Kugel, dadu.r.ch gekennzeichn e t, daß das in an sich bekannter Weise aus magnetisch leitfähigem Material bestehende und durch direkt auf es einwirkende magnetische Kräfte fortgeschaltete Markierglied in einer seine Fortschaltrichtung bestimmenden Kulisse geführt ist, die im Luftspalt eines Magneten angeordnet ist.
2. 2. Schrittschaltwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulisse aus einem nicht magnetischen Material, beispielsweise aus Kunststoff, ausgebildet ist.
3. 3. Schrittschaltwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Markierglied dem Einfluß von zwei Magneten unterliegt und daß eine zweiteilige Kulisse verwendet wird, wobei die beiden Kulissenteile jeweils im Luftspalt eines der beiden Magneten liegen.
4. 4. Schrittschaltwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Magneten ein Dauermagnet ist und in seinem Luftspalt der die Raststellen für das Markierglied enthaltende Teil der Kulisse angeordnet ist.
5. 5. Schrittschaltwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Markierglied gleichzeitig als elektrischer Leiter dient und in seinen Raststellen eine elektrische Verbindung herstellt.
6. 6. Schrittschaltwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Markierglied geschlossenen Stromkreise teilweise über den Eisenkreis des Magneten verlaufen.
7. 7. Schrittschaltwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Magneten mit mehreren Polschuhen ausgerüstet sind und die einer Raststelle zugeordneten Polschuhpaare abwechselnd dem einen und dem anderen Magneten zugeordnet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 824 081, 858 860, 876 273, 879 726, 958 040; französische Patentschrift Nr. 317 279; USA.-Patentschriften Nr.1805 021, 2 887 883.