DE196116C

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Publication number: DE196116C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

ATENTSCHRIFT

- JVi 196116 -KLASSE 21C. GRUPPE 40.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. Januar 1907 ab.

Bei Zeitkontaktvorrichtungen, welche durch Elektromotor betrieben werden, tritt eine ■': Schwierigkeit auf, sobald die Kontaktregelung in langen Perioden erfolgen soll. Ordnet man zii diesem Zwecke — um kraftverzehrende Brems-und Regelungsvorrichtungen für langsameren Lauf des Motors zu vermeiden -— eine große Übersetzung zwischen der Welle des raschlaufenden Motors und dem Kontaktorgan (etwa einem umlaufenden Kommutator von der bekannten Art) oder dem das Κοητ taktorgan bewegenden Schaltrad usw. an, so hat dies eine schleichende Kontaktregelung zur Folge, welche weder die Anwendung größerer Strome gestattet — da diese ein .möglichst plötzliches öffnen des Stromkreises verlangen —, noch auch überhaupt eine zeit- : lieh genaue Kontaktregelung mit Sicherheit : erreichen läßt, da bej der langsamen Bewegung der Kontakte <*»öf>e«einander der Zeitpunkt der wirklichen Stromschließung und .1 -Öffnung von den unvermeidlichen Ungenauig-ι keiten des Getriebes in bedeutendem Maße

abhängig ist. .

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Einrichtung, durch welche unabhängig von : der — beliebig hohen — Umlaufzahl des Motors eine beliebig schnelle Kontaktregelung nach beliebig langen Perioden auf einfache und leicht regulierbare Weise erzielt wird.

Die Einrichtung besteht im wesentlichen aus zwei vom Motor mit verschiedener Umdrehungsgeschwindigkeit angetriebenen unrunden Scheiben oder Zahnrädern usw., welche die Bewegung zweier Kontaktorgane gegen-v einander oder gegen ein drittes Kontaktorgan (bzw. statt dessen zwei in Reihe geschaltete Kontaktstellen) derart beeinflussen, daß die Schließung öder öffnung des zu regelnden Stromkreises erst erfolgt, wenn die Kontaktorgane durch beide Räder gleichzeitig in demselben Sinne beeinflußt werden bzw. die zur Zusammenführung oder Trennung geeignete räumliche Verschiebung erfahren. In der Zwischenzeit finden diese Beeinflussungen ge- 4 S trennt (oder in nicht ausreichendem Maße) statt, so daß die Kontaktrcgelung unterbleibt.

Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung, in folgendem näher erläutert.

In Fig. ι stellt m den Motor dar, welcher die Welle w mittels der Kurbel η in Umdrehung versetzt. Der, Motor besteht aus einem Elektromagneten mit einziehbarem Kernanker i, welcher bei jeder Erregung und Wiederausschaltung des Elektromagneten unter S3 der Einwirkung der magnetischen Kraft einerseits und einer Rückzugfeder / andererseits die Welle w einmal umdreht. Hierbei werden durch ein von der Welle getriebenes Zahnrad α die beiden Zahnräder b, c_h welche je eine Lückenscheibe tragen, um einen bestimmten Betrag gedreht, und zwar das kleinere Rad r um einen größeren Winkel als das Rad b. In die Lücken der Scheiben fällt ein Hebel h ein und schließt den Kontakt 1, sobald die Lücken in der gezeichneten Stellung stehen. Beim Andrehen der Scheiben in Richtung des Pfeiles wird der Hebel h von beiden Scheiben emporgehoben und hält nun den Kontakt 1 so lange offen und andererseits den Kontakte geschlossen, bis die Scheiben die Anfangsstellung wieder erreicht

haben. Während dieser Zeit machen die Scheiben entsprechend dem Durchmesser des zugehörigen Zahnrades eine gewisse Zahl von Umdrehungen, wobei der Hebel /i teils durch die eine, teils durch die andere Scheibe, teils

^; durch beide angehoben bleibt.

Das Ingangsetzen des Motors m erfolgt beispielsweise durch drei Tasten ί_ί( t₂, t_v welche als Schienenkontakte einer Fahrbahn gedacht

ίο sind. Die. Einrichtung dient dazu, beim Kreuzen eines Weges durch einen Wagenzug ein selbsttätiges Warnungssignal mittels des elektromagnetisch betriebenen Alarmapparates s (Wecker u. dgl.) zu geben. Die Taste ?₂

is sei auf dem Wege, die Taste £, und t_s je 2OO m von ihr entfernt angeordnet. Erreicht ein Wagen die Taste i,, so wird dieselbe geschlossen und es fließt ein Strom aus der .·, Batterie c über einen Kontakt 3, Taste t_v Erde, Körper des Motors (Welle w), ein Kontaktsegment d auf der Welle w, Feder g und Elektromagnet m zurück zur Batterie e. Der Elektromagnet m wird erregt und dreht die Welle w in der Pfeilrichtung· an. Hierdurch wird der Hilfskontakt 4 geschlossen, welcher den Elektotnagneten unabhängig von ^₁ mit der Batterie e verbindet. Ist der Kern t ganz eingezogen, so wird der Strom durch Abgleiten der Feder g vom Segment d und

öffnen des Koutaktes 4 unterbrochen. Infolgedessen bewegt sich der Anker unter der Wirkung der Feder f nach aufwärts und vollendet die Umdrehung der Welle w, die hiernach wieder die gezeichnete Stellung einnimmt.

Inzwischen ist das Rad b gedreht worden und hat den Kontakt 3 geöffnet. Der Magnet m bleibt infolgedessen unerregt, gleichgültig, ob die Taste t_t noch gedrückt wird oder nicht. Zugleich ist durch die Nocke des Rades b der Kontakt 5 geschlossen worden, über welchen nunmehr die Alarmvorrichtung s Strom aus der Batterie e über die Leitungen 6-7-8-9-10-11 erhält.

Das Alarmsignal wird so lange gegeben, bis der Zug die Taste f₂ erreicht. Sobald dieselbe gedruckt wird, erhält der Magnet m von neuem Strom über Taste f₂, Erde,. Welle w, Segment d, Feder g, Batterie e, Kontakt 5 und Leitung .7, wobei er auf gleiche Weise, wie vorher beschrieben, eine Umdrehung der Welle w bewirkt. Das Rad b öffnet hierbei Kontakt 5 (und schließt Kontakt 3), wodurch

■ der Magnet m von der Taste t₂ abgeschaltet

wird. .. .

■Erreicht nun der Zug die Taste t_s, so erfolgt; wie vorher bei Taste i, und i₂ beschrieben, infolge eines Stromflusses über i₃,

^: Kontakt 3, Batterie e und den Magnet m

zunächst eine Umdrehung der Motorwelle w, zufolge welcher durch das Rad b der Hebel h angehoben und Kontakt 1 geöffnet wird, so daß die Alarmvorrichtung s abgeschaltet wird. Zugleich wird der Kontakt 2 geschlossen, welcher eine Hilfscrdung für den Motorstromkreis bildet. Infolgedessen bleibt der Motor nunmehr unabhängig vom Öffnen der Taste /„ in Gang, wobei die einzelnen Umdrehungen der Welle w mit Hilfe des Segmentes d, wie vorher beschrieben, stattfinden. Der Motor läuft nun so lange, bis die Nasen des Hebels /1 wieder gleichzeitig in beide Lücken der Scheiben b, c einfallen, wobei der Kontakt 2 geöffnet wird. Hiernach befindet sich die Einrichtung wieder in Wirkungsbereitschaft, so daß sie entweder auf Taste t_l oder auf Taste t_x ansprechen kann. Bis zur öffnung des Kontaktes 2 ist sie dagegen dem Einfluß der Tasten entzogen und befindet sich — da das Signal s in Ruhe ist — in einem Leerlauf, nach dessen Beendigung sie sich selbst in Wirkungsbereitschaft setzt. Während der Leerlaufperiode hat der Zug Zeit, über die Taste t_z hinwegzufahren, ohne daß das Signal s in Tätigkeit gesetzt wird. Hierdurch wird ein nutzloser Stromverbrauch für letzteres vermieden. Bei entgegengesetzter Fahrtrichtung übernimmt die Taste £₃ die Aufgabe der Taste f,, und die Taste t_t wirkt entsprechend wie vorstehend bei Taste t_s beschrieben. ' :

Die Nebenfiguren 2 bis 5 stellen einige andere Ausführungsformen der Erfindung dar. In Fig. 2 wirken zwei unrunde Scheiben statt auf einen gemeinsamen Hebel h auf je eine Kontaktfeder /;, bzw. h₂, welche zwei hintereinandergeschaltete Trennstellen eines. Stromkreises regeln, so daß derselbe offen ist, so lange beide Federn oder nur eine von ihnen abgehoben ist, während durch gleichzeitiges Niederdrücken beider Federn der Stromkreis geschlossen wird. Die beiden in Reihe liegenden Kontakte können z. B. ohne weiteres an die Stelle des Kontaktes 1 in Fig. 1 treten.

Fig. 3 stellt eine ähnliche Einrichtung dar, bei welcher die Kontaktfedern /;,, /?₂ so angeordnet sind, daß ihre Nasen in Lücken der unrunden Scheiben einfallen können und, wenn dies gleichzeitig geschieht, zwei parallelgeschaltete Kontakte eines eine Batterie 12 und ein Relais 13 enthaltenden Stromkreises öffnen. Das hierbei stromlos werdende Relais 13 schließt durch seinen abfallenden Anker den Kontakt 1, während der Anker angezogen und der Kontakt 1 offen bleibt, solange auch nur eine der Federn ihren Kontakt geschlossen hält. Die beiden Kontakte ftj, h₂ könnten auch ohne weiteres an die Stelle des Kontaktes 2 in Fig. 1 gesetzt werden, da dieser (wie der-Stromkreis des Re- ιao lais 13) ebenfalls nur darin geöffnet werden ; soll, wenn beide Lücken zur Wirkung.kornr

j men. Mittels Vereinigung der Fig. 2 und 3 kann "man so den Hebel h der Fig. 1 durch die paarweise zusammenwirkenden Kontaktfedern Λ, und Λ., ersetzen. Diese Vereinigung

S kann zweckmäßig in der Weise geschehen, daß man die Scheiben b, c der Fig. 2 noch mit Lücken, wie angedeutet, für die Federn Zi₁, Λ₂ der Fig. 3 versieht.

! Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher die Zahnräder b, c der Fig. 1 un-

f mittelbar von einer Welle ν getragen werden, die durch den Motor angetrieben wird, und

ι an Stelle des Hebels h in Fig. 1 die Schließung

und Öffnung des Kontaktes 1 übernehmen können. Das Rad b ist auf der Welle befestigt, während das Rad c lose auf der Welle sitzt und von b aus mittels der Zahntriebe u in gleicher Richtung wie b, jedoch mit größerer Geschwindigkeit gedreht wird. In der ao gezeichneten Stellung der Räder macht eine Feder k, die mit c verbunden ist, Kontakt mit einem Kontaktstück auf der Scheibe r, die isoliert auf der Welle ν befestigt ist und sich gleich schnell und im gleichen Sinne wie das Rad b dreht. Bei der Drehung der Welle wird der Kontakt getrennt und wird erst wieder hergestellt, wenn das Kontaktstück der Scheibe r mit der voraneilenden Feder k wieder zusammentrifft. Legt z. B. der Kontaktpunkt der Feder k in der Sekunde einen Weg von 17 mm zurück, das Kontaktstück der Scheibe r einen Weg von 15 mm, so bleibt in jeder Sekunde die Scheibe um 2 mm hinter der Feder zurück, und es sind — bei einer Länge des Kontaktweges (im Kreise gemessen) von 160 mm — 80 Sekunden, d. h. 7'/₂ Umdrehungen des Rades b oder 8'/₃ Umdrehungen des Rades c nötig, um die Kontakte wieder zusammenzuführen.
Je größer die Geschwindigkeit der Kontaktfeder bzw. des Rades c im Verhältnis zu derjenigen der Scheibe r (bzw· des Rades V) ist, desto schneller erfolgt die Herstellung des Kontaktes beim Zusammentreffen. Mitwachsender Geschwindigkeit des Rades c verkürzt sich indessen andererseits die Periode der Kontaktherstellung, da das Zusammentreffen der Kontakte' beschleunigt wird. Will man diese Verkürzung vermeiden, so ist dafür zu sorgen, daß der Kontakt nicht an beliebiger Stelle, wo jeweils die Kontaktorgane gegenüberstehen, zustande kommen kann. Auf ein- ' fache Weise geschieht dies beispielsweise nach Fig. 5, wo durch eine zwischen die leitende Scheibe r und die rotierende Feder gelegte isolierende Platte χ ein Kontakt nur an der Stelle gestattet wird, wo ' die Platte χ eine Öffnung besitzt. Der Kontakt wird dann im obigen Beispiel erst nach 160 Sekunden hergestellt. Bei den Einrichtungen nach Fig. 1 bis 3 ist dieses Hilfsmittel durch die Bauart selbst dargeboten.

Aus vorstehendem ist ersichtlich, daß die Länge der Kontaktperioden bei jeder Umlaufzahl des Motors durch geeignete Wahl der Umdrehungsgeschwindigkeiten der Räder b, c beliebig bemessen werden kann und die Übersetzung zwischen den Rädern und der Motorwelle dem absoluten Betrage, nach ebenfalls beliebig sein kann. Man ist daher in der Lage, durch Wahl einer kleinen Übersetzung die Dimensionen des Apparates gering zu halten, ohne daß hierdurch die Länge der Kontaktregelungsperioden beschränkt wird.

Claims

Patent-Anspruch:

Elektrische Zeitkontaktvorrichtung mit Elektromotorantrieb, dadurch gekenn- , zeichnet, daß zwei vom Motor mit verschiedenerUmdrehungsgeschwindigkeit angetriebene unrunde Scheiben, Zahnräder oder ähnliche Mittel die Bewegung zweier Kontaktorgane gegeneinander oder gegen ein drittes bzw. zwei in Reihe geschaltete Kontaktstellen derart beeinflussen, daß die Schließung und Öffnung des zu regelnden Stromkrejses erst nach einer vom Verhältnis der Umdrehungsgeschwindigkeiten der Scheiben (oder gleichwertigen Mittel) abhängigen längeren Zeit erfolgt, sobald die während dieser Zeit getrennt stattfindenden Beeinflussungen der Kontaktorgane durch die Scheiben zeitlich zusammenfallen, zum Zwecke, durch Vermeidung einer großen Übersetzung zwischen Motorwelle und Zeitkontakt eine : ausreichend schnelle Bewegung des letzteren in beliebig langen Perioden zu erzielen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

ütuiiUCKT in OEn ueiciisdruckerei.