DE200595C - Elektrisches Schaltwerk zur schrittweisen Drehung einer Welle - Google Patents

Description

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektrische Schaltwerke zur schrittweisen Drehung einer Welle mit Hilfe einer von dieser angetriebenen, abwechselnd mit Isolier- und Leitstücken versehenen Trommel, die mit abwechselnd einen Stromschluß bewirkenden Schleifbürsten zusammenwirkt.

Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art bedient man sich zum schrittweisen Drehen der Welle einer Hemmung, welche bei jedem Stromwechsel umgestellt wird und hierbei der Welle gestattet, eine Teildrehung zu machen.

Bei dieser Einrichtung wirkt jedoch bei beträchtlichen Arbeitsleistungen das durch die Hemmung festgehaltene Rad kräftig auf die Hemmung ein, die infolgedessen zu ihrer Bewegung viel Kraft erfordert. Ferner erfolgt jedesmal, wenn die Hemmung einen Zahn des Rades passieren läßt, ein heftiger Stoß mit Geräusch, Zittern und Erschütterungen des Apparates. Aus diesem Grunde wendet man durchgängig diese Art der schrittweisen Drehung nur noch dann an, wenn es sich um Übertragung geringer Kräfte handelt, wie z.B. bei Uhren u. dgl.

Zur Vermeidung obenerwähnter Mängel bei Übertragung größerer Kräfte wird nun gemäß vorliegender Erfindung unter Fortfall der Hemmvorrichtung eine mit dem einen Strompol verbundene Gabel verwendet, welche mit ihren mit Schleifbürsten versehenen Zinken eine mit Isolier- und Leitlamellen versehene, mit dem zweiten Strompol verbundene Trommel derart umgreift, daß den beiden zur Lamellenbreite schmalen Schleifbürsten stets verschiedenartige Lamellen gegenüberstehen. Infolgedessen wird, je nachdem die eine oder andere Schleifbürste an einer Leit- oder Isolierlamelle anliegt, der Stromkreis eines die Schaltwelle mit der Trommel antreibenden Elektromotors oder einer eine elektromagnetische Kupplung, welche die Schaltwelle mit einer ständig umlaufenden Welle kuppelt, betätigenden Stromquelle geschlossen oder geöffnet. Ist der Stromkreis durch Aufliegen einer Bürste auf eine Leitlamelle geschlossen, so wird die Schaltwelle mit der Trommel bei der zunächst zu beschreibenden Ausführungsform so weit gedreht, bis die Bürste auf ein Isolationsstück aufläuft. Beim Umlegen der Gabel trifft dann die zweite Bürste wieder auf eine Leitlamelle, so daß wieder eine Teildrehung erfolgt.

Die Zeichnung veranschaulicht in Fig. 1 bis 3 schematisch ein elektrisches Schaltwerk in verschiedenen Stellungen für den Fall, daß die Schaltwelle mit einem Antriebsmotor zwangläufig verbunden ist. Fig. 4 zeigt die Anordnung des elektrischen Schaltwerkes für den Fall, daß die Schaltwelle zwecks Ausführung einer Teildrehung mittels elektromagnetischer Kupplung mit einer ständig umlaufenden Welle verbunden wird. Fig. 5 stellt bei derselben Anordnung wie in Fig. 4 eine Unterteilung der umlegbaren Gabel dar.

A ist ein Elektromotor, mit dessen Welle B die anzutreibende Schaltwelle B[tief]1 nach Fig. 1 bis 3 entweder unmittelbar oder durch Zwischengetriebe zwangläufig verbunden ist. Auf der Schaltwelle B[tief]1 sitzt eine Schalttrommel C, die auf ihrem Umfang eine Anzahl miteinander abwechselnder Leitstücke D und Isolierstücke E trägt. Mit den die Oberfläche der Trommel C bildenden Lamellen D und E, von denen die Leitlamellen D mittels der Schleifbürste n und Leitung N mit dem einen Pol einer Stromquelle ständig in Verbindung stehen, treten die an den Zinken einer drehbar gelagerten Gabel F, G, H befestigten, mit dem zweiten Pol der Stromquelle durch die Leitung M, in welche der Elektromotor A eingeschaltet ist, verbundenen Stromzuführungsbürsten derart in Berührung, daß z. B. beim Aufliegen der einen Bürste auf einer Leitlamelle D die andere Bürste einer Isolierlamelle gegenüberliegt, ohne jedoch dieselbe zu berühren und umgekehrt. Dieses abwechselnde Auflegen der einen oder anderen Stromzuführungsbürste auf die Lamellen der Trommel C wird in einem Falle durch eine auf die drehbare Gabel H ständig wirkende Feder J bewerkstelligt, im anderen Falle durch einen Elektromagneten k, dessen Anzugskraft auf die Gabel H, wenn sein durch die Elektrizitätsquelle P gespeister Stromkreis durch den Taster oder Schlüssel L geschlossen wird, die Gegenkraft der Feder J überwindet, so daß die Gabel H umgelegt wird. Beim Loslassen des Tasters L wirkt dagegen nur die Federkraft J, so daß die Gabel H wieder in ihre Ruhelage zurückkehrt. Die Wirkungsweise ist folgende: Liegt nach Fig. 1 die Bürste des Zinkes F infolge der Wirkung der Feder J auf dem Anfang einer Isolierlamelle E der Trommel C, so ist der Antriebsstromkreis für den Elektromotor A geöffnet. Eine Drehung des Motors A und damit der Schaltwelle B[tief]1 kann also nicht stattfinden. Wird dagegen die Gabel F, G, H nach Herabdrücken des Hebels L durch den Elektromagneten K angezogen, so legt sich die Bürste des Zinkens G nach Fig. 2 auf den Anfang der ihr gegenüberstehenden Leitlamelle D der Trommel C, wodurch nunmehr der Stromkreis für den Motor A geschlossen wird. Der Motor A und damit auch die mit ihm zwangläufig verbundene Schaltwelle B[tief]1 mit der Trommel C drehen sich infolgedessen so lange, als der Stromkreis des Motors A geschlossen ist, d. h. bis die Bürste des Zinkens G infolge Drehung der Trommel C, z.B. im Sinne der Uhrzeigerbewegung, auf den Anfang einer Isolierlamelle E gelangt ist (Fig. 3). Eine neue Drehung erfolgt erst nach Umstellung des Hebels L, da in diesem Falle infolge der Wirkung der Feder J die Bürste des Zinkens F wieder auf den Anfang einer Leitlamelle gedrückt wird, so daß der Stromkreis des Motors A wieder geschlossen wird. Bei jedem Umstellen des Hebels L erfolgt also eine bestimmte Drehung der Schaltwelle B[tief]1. Die Teildrehung kann durch entsprechende Bemessung der Leit- und Isolierlamellenbreite bzw. durch Einschaltung einer geeigneten Übersetzung zwischen Trommel- und Schaltwelle beliebig geregelt werden.

Fig. 4 und 5 zeigen die Darstellung eines Schaltwerkes, bei dem die Schaltwelle B[tief]1 durch die Welle B eines ständig laufenden Motors - was z. B. bei Verbrennungsmotoren notwendig ist - beim Umstellen des Hebels L angetrieben werden soll. Zu diesem Zweck wird durch die auf die Leitlamellen D der Trommel C auflaufende Gabelbürste nicht der Stromkreis eines Elektromotors, sondern der Spule s eines feststehenden Elektromagneten S geschlossen, so daß der Elektromagnet S nunmehr in Wirksamkeit tritt und eine auf der Schaltwelle B[tief]1 verschiebbar befestigte Scheibe R fest anzieht, so daß eine Drehung der Welle B[tief]1 unmöglich gemacht wird. Die Stromquelle P[tief]1 für diesen Stromkreis ist jedoch mittels Schleifbürsten U noch mit einem zweiten, auf die Scheibe R einwirkenden, auf der Motorwelle B befestigten Elektromagneten Q, q verbunden, der dauernd geschlossen, jedoch bedeutend schwächer ist als der Elektromagnet S, s, und daher die Scheibe R nur anziehen kann, wenn der Stromkreis des Elektromagneten S, s infolge Aufliegens einer Gabelbürste auf einer Isolierlamelle E der Trommel C unterbrochen ist. In diesem Falle wird durch Anziehen der Scheibe R die Schaltwelle B[tief]1 mit der Motorwelle B gekuppelt.

In Fig. 5 ist die Gabel F, G, H unterteilt, so daß nur der mit dem einen Strompol verbundene Gabelgriff H statt der ganzen Gabel gedreht wird, während die mit Bürsten versehenen, aus leitendem Material bestehenden Zinken F, G ständig mit der Oberfläche der Trommel in Berührung bleiben. Durch Anlegen des Griffes H an den einen oder anderen Zinken wird dieselbe Wirkung erzielt als bei den in Fig. 1 bis 4 gezeigten Ausführungsformen der Gabel.

In den Fig. 1 bis 5 sind zum besseren Verständnis zwei getrennte Elektrizitätsquellen dargestellt, doch kann man natürlich auch ein und dieselbe Quelle verwenden.

Die vorliegende Erfindung kann überall dort Anwendung finden, wo es sich darum handelt, eine Achse nach Belieben um ein bestimmtes Maß genau zu drehen; man kann sie z. B. zum Abwickeln von Theaterdekorationen, zum Herablassen eines Vorhanges o. dgl. verwenden. Auch kann man sie zum Antrieb eines Steuers, zum Drehen eines Geschützturmes o. dgl. benutzen.

Claims (2)

1. Elektrisches Schaltwerk zur schrittweisen Drehung einer Welle mit Hilfe einer von dieser angetriebenen, abwechselnd mit Isolier- und Leitstücken versehenen Trommel, die mit abwechselnd die Stromleitung bewirkenden Schleifbürsten zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifbürsten an den Zinken einer die Trommel umgreifenden, abwechselnd hin und her bewegten Gabel sitzen, die beim Umlegen die Bewegung des Schalterwerks einleitet, in dem dabei entweder durch Auflegen eines Zinkens auf ein Leitstück der Trommel ein die Bewegung der zu drehenden Welle einleitender Strom geschlossen wird, der die Welle dann so weit dreht, daß der den Stromschluß bewirkende Zinken auf ein Isolierstück gelangt, oder durch Abheben des einen Zinkens von einem Leitstück der Trommel der Stromkreis eines das Triebwerk arretierenden Elektromagneten unterbrochen wird, so daß ein zweiter dauernd erregter, dem ersten entgegenwirkender schwächerer Elektromagnet die Triebwerkswelle mit einer ständig umlaufenden Welle so lange kuppeln kann, bis der andere Zinken durch Auflaufen auf ein Leitstück der Trommel den Stromkreis des ersten Elektromagneten wieder schließt.

2. Ein Schaltwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der Gabel (F, G, H) zwei beständig mit der Trommel (C) in Berührung befindliche Bürsten (F, G) und ein schwingendes Plättchen (H) angefordert sind, welch letzteres durch den Elektromagneten (K) betätigt wird, um die Verbindung mit der einen oder anderen Bürste (F, G) herzustellen.