DE2007302B2

DE2007302B2 - Vorrichtung zur ferneinstellung der winkellage einer welle insbesondere von einer skalenwaage

Info

Publication number: DE2007302B2
Application number: DE19702007302
Authority: DE
Inventors: Arthur Bethune Duhem (Frankreich)
Original assignee: Societe Aequitas, Bethune (Frankreich)
Priority date: 1969-02-27
Filing date: 1970-02-18
Publication date: 1972-01-05
Also published as: FR2033538A5; DE2007302A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fcrntinstcllimg der Winkellage einer Welle, insbesondere jiner Welle mit einem Arm zur Voreinstellung einer tbzuwägcndcn Gewichtsgröße auf einer Skalcnwaagc. Init einem mittels ines Elektromagneten lösbaren Zahnradgetriebe, wobei der Elektromagnet durch ein erstes oder Hauptrelais geschaltet wird, sobald ein Stromkreis durch die Berührung einer von der einzustellenden Welle mitgeführten Bürste mit einen vorgegebenen Rontakt geschlossen wird, der am Umfang einer feststehenden Trommel mit ρ Kontakten im gegenseitigen Winkelabstand von n\p angeordnet ist, und wobei diese Vorgabe des Kontaktes durch die Einstellung eines zugeordneten und ebenfalls in diesen Schaltkreis eingefügten Schalters mit ebenfalls ρ Kontakten bewirkt wird.

Es sind bereits Vorrichtungen dieser Art mit einer elektromechanischen Betätigung bekannt, doch sind diese Vorrichtungen relativ umständlich, da sie zwei mechanische Dekadenzähler aufweisen, bei denen die Überträge durch Zahnradgetriebe bewirkt weiden. Man kennt anderseits auch aus der Praxis, insbesondere durch die sogenannten Drehwählsysteme bestimmter automatischer Telefon ve rmit ι lungszeniralen, Mittel, um die Winkelstellung eines Dreharme mit Hilfe eines Getriebes einzustellen, dessen führendes

ίο Element ein Zahnritzel ist, das sich dauernd dreht, während das geführte Element ein Zahnrad ist, das sich unter der Einwirkung eines Elektromagneten verschieben und dadurch wahlweise einkuppeln oder auskuppeln läßt.

Auf einer Wähltrommel mit einem Durehmesser von etwa 30 cm ist es relativ einfach, eine Schrittteilung ir. der Größenordnung von 2.7/100 auszuführen, doch kann diese Winkelschrittgröße unzureichend sein. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe

ao zugrunde, eine Vorrichtung mit den eingangs genannten Eigenschaften zu schaffen, bei welcher ohne eine Änderung der Struktur der Wähltrommel die Einstellschritte kleiner gemacht werden können.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eras finc'.ungsgemäß zur Durchführung der Verstellung der Welle um einen Winkelschritt von njpq die Bürsic in c/ elektrisch voneinander unabhängige Elemente geteilt ist, die zueinander unter einem Winkel von .-i/pq versetzt sind, und daß das Schließen des Stromkreises durch die Berührung eines der Tromme'.kontakte mit einem vorgegebenen Bürstenelement erfolgt und daß ein zweiter in den Stromkreis gelegter Schalter mit q Kontakten für diese Vorgabe des Bürstenelementes vorgesehen ist.

Falls erforderlich, kann die Ferneinstellvorrichtung gemäß der Erfindung noch zusätzlich verfeinert werden dahingehend, daß zur Verwirklichung der Einstellung des Vorcinstellarmes in Schritten von 2 77 !pqr, der zweite Schalter qr Kontakte aufweist und die

*o Kontakte der Reihenfolge jr -f 1, jr t 2, . . ., (/' + I) τ 1 mit einzelnen Zeitrelais verbunden sind, deren Tätigkeit zum Einschalten des Hauptrclais nach dem Schließen eines dieser Kontakte eine bestimmte Verzögerung, die gleich der Dauer der Winkelbcwegung

des Armes über einem Bereich N pqr. IN > pqr

(r I) Njpqr ist. bewirkt.

Näheres über die Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbcispicls des Erfindungsgegenstandes. bei welchem folgende Zahlcnwcrte verwendet sind

ρ ---- 100. q -- 5. r- 2.

an Hand der Zeichnung. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 eine schemat'schc Seitenansicht einer Vorrichtung, teilweise im Schnitt, entlang einer durch die Achse der zu verstellenden Welle verlaufenden Vertikalcbcnc, mit einer schematischen Andeutung der zugeordneten elektrischen Kreise,

Fig. 2 ein Schaltschema von zwei elektrischen Schaltkreisen der Vorrichtung.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist auf einem Wägekopf, der eine Tragwelle 1 für einen Skalenzeiger 11 mit einer Fahne 12 trägt, eine Hohlwelle 21 koaxial zur Welle 1 angcordnet. Diese Hohlwelle 21 trügt einen Voreinstellarm 22, der mit einem Detektororgan 23, beispielsweise mit einer Fotozelle versehen ist. Die Winkelstellung des Skalenzeigers 11 und des Voreinstell-

mints 22 ist auf einer Skala vermerkt, deren Gesamtbcieich von 3(>0 in lausend gleiche Winkelahschniite linlerleili ist. Ek lunulell sieli darum, ilen Voreiiiklellarni 22 auf einen der tausend Teilst riebe einzu-Melk-n.

ΛιιΙ der Hohlwelle 21 ist ein dünnes lle.'iil'.le·, Metall/alnirad 24 befestigt. In der Vertikalebene der Hohlwelle 21 ist diese:. Zahnrad /wischen einem festen Anschlag 25 u:ul .incin Gummisiift 26, der hieb am äußeren linde eines Ankers 28 eines Elektromagneten 27 befindet, angeordnet. Das Zahnrad 24 kann durch ein Anlriebszahnrat. 31 gedreht werden, das dauernd umläuft und am Linde der Welle eines Eleluromolors 32 befestigt ist. Die Zähnung des Aiitriebszahnrades 31 ist in gleicher Weise auf einer Seheibe aus dünnem Metall ausgeführt, jedoch zwischen einem Innenllansch 33, der den Zahnbereich des Antriebszahnrades 31 voll frei laßt, und einem äußeren Flansch 34 angeordnet, der im Gegensatz dazu den Zahnungsbereich voll begrenzt.

Wenn sich der Elektromagnet 27 in der aus Fig. 1 ersichtlichen Ruhestellung behndct, kommt sein Anker 28 unter der Wirkung einer Rückstellfeder gegen eine der Stirnseiten des Zahnrades 24 zu liegen. Das Zahnrad 24 wird dadurch verformt, so tlal.i seine Zähne außer Eingriff mit denjenigen des Antriebszahnrades 31 geschoben werden. Das Zahnrad ?A gelangt dabei mit seiner anderen Stirnseile zur Anlage gegen den festen Anschlag 25. Das Zahnrad 24 wird also in diesem Fall vom Antriebszahnrad 31 nicht mitgenommen. Wird der Elektromagnet 27 erregt, wird der AiiKur 28 gegen die Kraft der Rückstellfeder vom Rad 24 zurückgezogen, das sich auf Grund seiner Eigcnelastizilät wieder geraderichten und in EingrilT mit der Verzahnung des Antriebszahnrades 31 unter Anlage gegen den Außenflansch 34 des Antriebszahnrades gelangt. In dieser Stellung wird das Zahnrad 24 also durch das Antriebszahnrad 31 angetrieben.

Der elektrische Stromkreis, der den Elektromagneten 27, oder genauer dessen Wicklung 270 (Fig. 2). mit Strom versorgt, weist einen Wähler 40 auf, der insbesondere aus F i g. 2 ersichtlich ist. Der Wähler 40 hat dii; Form einer fest mit einem Gehäuse verbundenen Trommel und weist entlang von in gleichem Abstand voneinander befindlichen Mantclh'nicn hundert Trommelkontaktc 41_(| bis 41,,,, auf. die elektrische Kontakte bilden. Aiii' diesen Kontakten schleifen fünf Bürstenelcmcnte 42„ bis 42, die mit dem Vorcinstellarm 22 unter Zwischenschaltung eines Winkelstücks verbunden sind und die in Richtung der Höhe der Trommel nebeneinander angeordnet sind. Dici'c Bürstenelemente 42_(|bis42, haben anderseits ungleiche Längen und sind regelmäßig gestuft, dergestalt, daß ihre freien Enden unter einem zwei Teilungen der Skala entsprechenden Winkel voneinander entfernt sind, so daß ein Winkelschritt dem fünften Teil des Schrittes der Trommelkontakte 4I_n bis 4I₁,,, entspricht.

Der die Wicklung ?.7O des Elektromagneten 27 versorgende elektrische Stromkreis weist anderseits einen Schalter auf, der der Einfachheit halber als von Hand betneben betrachtet und nur aus zwei Einzelschaltern zusammengesetzt gedacht sein soll, wobei der eine Schalter 44 hundert Kontakte 44_n bis 44,,,,, die als Hunderter/Zchner-Kontakte bezeichnet werden soMcn, und der zweite Schalter 45 zehn Kontakte 45„ bis 45,, aifweist, die als Einerkonlakte bezeichnet werden sollen.

Die Trommelkonlakii· 4I₀ bis 41,,., tlL-s Wühlers 4i» sind einsprechend mii den Kontakten 44„ bis 44_|HI des Sehal'ers 44 verbunden, während die Bürsleiidemente 42_(| bis 42, entsprechend mit den geradzahligen Kon-S rakten 45₍, bis AS_n des Schalters 45 verbunden sind. Die ungeradzahligen Kontakte 45, bis 45,, des Schal· lers 45 sind einerseits über Dioden 51, bis 51,, mit den vorausgehenden geradzahligen Kontakten 45, bis 45„ und anderseits iiher Dioden 52, bis 52,, mil

ui einem gemeinsamen Punkt A verbunden, der später noch erläutert wird. Alle Dioden 51 und 52 sind so angeordnet, daß sie Ströme durchlassen, die von den ungeiadzahligen Kontakten des Schalters 45 ausgehen.

Die Versorgung der Wicklung 270 des Eleklromagneten 27 durch eine Gleichstromquelle 53 wird durch das Schließen eines Ruhekontaktes 541 eines ersten Relais 54 bedingt, dessen Wicklung 540 noch betrachtet werden wird.

Die gemeinsame Klemme des Schalters 45 wird direkt mit einer der Klemme·, der Gleichstromquelle 53, beispielsweise mit dem positiven Pol dieser Gleichstromquelle, verbunden. Der andere Pol der Gleichstromquelle 53, beispielsweise der negative Pol beim gewählten Ausführungsbeispiel, wird mit dem Punkt A über die Wicklung 550 eines zweiten Relais 55 verbunden, das einen Ruhekontakt 551 und einen Arbeitskontakt 552 hat. Der negative Pol der Gleichstromquelle 53 ist anderseits mit der gemeinsamen Klemme des Schalters 44 über den einen oder anderen von zwei Strompfaden verbunden, von denen einer parallel zu einem Widerstand 56 über den Ruhekontakt 551 des Relais 55 und die Wicklung 540 des Relais 54 führt, während der andere über den Arbeitskontakt 552 des Relais 55, den Widerstand 56 und einen parallel zur Wicklung 540 geschalteten Kondensator 57 führt.

Der vorstehend beschriebene Schaltkreis hat folgende Wirkungsweise: angenommen, man hat die Zahl 960 gewählt, d. h.. man hat den Dreharm des Schalters 44 auf den Kontakt 44,_M. und den Dreharm des Schalters 45 auf den Kontakt 45,, gebracht. Der Elektromagnet 27 ist zuerst erregt, weil der Ruhe-Kontakt 541 geschlossen ist. U'id der Vorcinstellarm 22 dreht sich.

Sobald die mitgeführte Bürste 42„ Kontakt mit dem Trommelkontakt 41,,,. des Wählers 40 bekommt, spricht das Relais 54 an. weil seine Wicklung 540 in einem durch den Ruhekontakt 551 des Relais 55 geschlossenen Stromkreis liegt. Der Ruhekontakt 541 des Relais 54 wird geöffnet, und der Vorcinstellarm 22 hält sofort in seiner Drehung auf dem Teilstrich 960 der Skala an.

Nimmt man an, daß man am Schalter die Zahl 962 eingestellt hat (an Stelle der Zahl 960), findet der gleiche Ablauf statt, sobald das Bürstenelement 42,_, mit dem Trommelkontakt 41,,,. Verbindung bekommt, was infolge der Winkelverslcllung der Bürsten an einer Skalenstelle erfolgt, die dem Teilstrich 962 entspricht.

Nimmt man schließlich an, daß man am Schalter die Zahl 961 (an Stelle der Zahl 960) gewählt hat, bleibt in diesem Fall das Relais 55 erregt mit der Wirkung, daß der Ruhekontakt 551 geöffnet und der Arbeitskontakt 552 gescblossen wird. Sobald das Bürstenelement 4£„ Verbindung mit dem Trommelkontakt 41,,,, des Wählers 40 bekommt, bleibt das Relais 54 weiter in Ruhe, und der Strom nimmt seinen Weg über den Widerstand 56 und den Kondensator

Das Relais 54 kommt daher erst nach einer erzögerung wieder zum Ansprechen, wobei die jgerungszeit durch die Zeitkonstante des so geten RC-Kreises bestimmt wird. Diese Zeitkon- : wird so vorgewählt, daß die Ansprechverzögerung des Relais 54 der Zeit entspricht, die erforderlich ist, damit der Voreinstellarm 22 einen einer Skalenteilung entsprechenden Drehwinkel weitergestellt werden kann. Der Arm 22 wird also erst auf dem Teilstrich 961 der Skala stillgesetzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

2 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Ferneinstellung d:*r Winkellage einer Welle, insbesondere einer Welle mit einem Arm zur Voreinstellung einer abzuwägenden Gewiehtsgröße aiii" einer Skalenwaage, mil einem mittels eines Elektromagneten lösbaren Zahnradgetriebe, wobei der Elektromagnet durch ein erstes oder Hauptrelais geschaltet wird, sobald ein Stromkreis durch die Berührung einer von tier einzustellenden Welle mitgefühlten Bürste mit einem vorgegebenen Kontakt geschlossen wird, der am Umfang einer feststehenden Trommel mit ρ Kontakten im gegeiisei'.igL-n Winkelabstand von .-;//> angeordnet ist, und wobei diese Vorgabe des Kontaktes durch die Einstellung eines zugeordneten und ebenfalls in diesen Schaltkreis eingefügten Schalters mit ebenfalls ρ Kontakten bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung der Verstellung der Welle (21) um einen Winkelschritt von .τ/pci die Bürste (42) in q elektrisch voneinander unabhängige Elemente geteilt ist, die zueinander unter einem Winkel von n/pq versetzt sind, und daß das Schließen des Stromkreises durch die Berührung eines der Trommelkontakte (41_(p bis 41,,,,) mit einem vorgegebenen Bürstenelement (42_(l bis 42₄) erfolg' und daß ein zweiter in den Stromkreis gelegter Schaller (45) mit q Kontakten für diese Vorgabe des Bürstenclements (42_tl bis 42,) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung der Einstellung der Welle (21) mit Schritten von njpq der /weite Schalter (45) 2 q Kontakte (45, bis 45,,) aufweist und die Kontakte (45, bis 45,,) mit einem Zeitrelais (55) verbunden sind, das nach dem Schließen eines der Hauptkontakte eine vorgegebene Verzögerung der Erregung des Hauptrc'.ais (54), die gleich der Laufdauer der Welle (21) über einen Winkelbcreich von njpq entspricht, bewirkt.

3. Vorrichtung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitrelais (55) einen zugeordneten Hi -Kreis (56, 57) einschaltet, dessen Zeitkonstante die gewünschte Verzögerung des zugeordneten Kreises bestimmt.