DE2250270A1 - Pendelschalter - Google Patents
PendelschalterInfo
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- G04—HOROLOGY
- G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
- G04C3/00—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
- G04C3/04—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means wherein movement is regulated by a balance
- G04C3/06—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means wherein movement is regulated by a balance using electromagnetic coupling between electric power source and balance
- G04C3/061—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means wherein movement is regulated by a balance using electromagnetic coupling between electric power source and balance the balance controlling contacts and mechanically driving the gear-train
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Description
Pendelschalter
Die Priorität der britischen Patentanmeldung Hr. 47 756/71
14·10.1971 wird in Anspruch genommen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung von Schaltern·
Ein Pendel, kann wirksam in Schwingungen erhalten werden durch
die Einwirkung einer anregenden Hilfskraft, die in Bezug auf die Bewegung des Pendels selbst angepaßt geregelt ist. Die Hilfskraft
soll in der Richtung der Pendelbewegung wirken, und ihre Stärke soll derart eingestellt sein, daß sie die EnergieVerluste
ausgleicht.
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ORIGINAL INSPECTED
Nach der Erfindung ist ein Pendelschalter, bestehend aus einem,
um eine Pendelachse an oder in der Nähe seines oberen Endes in einer senkrechten Ebene schwingendes Hauptpendel, gekennzeichnet
durch ein zweites Pendel, dessen Pendelachse an oder nahe seinem unteren Ende an dem Hauptpendel befestigt ist — so daß
es ebenfalls in einer senkrechten Ebene entsprechend der Ebene des Hauptpendels schwingen kann, und eine an dem zweiten Pendel
angeordnete Kontaktspitze, die mit einem, in ihrem Bewegungsweg liegenden Paar von Polen -während der Pendelbewegung zusammenwirkt,
so daß die Schwingung des Hauptpendels synchrone Schwingungen des zweiten Pendels verursacht, und zwar zwischen einem
in Berührungbringen und außer Berührungbringen mit den Polen, so daß das zweite Pendel als bistabiles Schaltelement verwendbar
ist.
Für diesen Schalter gibt es vielfache Anwendungsmöglichkeiten, und zwar vorzugsweise die Betätigung eines Zeitgebers oder
einer Zeitmessung, jedoch auch beispielsweise in einem Beschleunigungsmesser oder Papley-Meßinstrument zum Messen oder Überwachen
von Beschleunigungs- oder Bremskräften1,,
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden mit Bezug auf die
nachstehenden Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Frontansicht eines Pendelschalters j
Fig« 2 eine Seitenansicht entsprechend Fig. 1, Fig. 3 eine Frontansicht eines Teiles des Pendelschalters,
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der in einem verschlossenen Gefäß angeordnet ist,
Fig. 4 eine Seitenansicht entsprechend der Figur 3, Figo 5 eine Frontansicht eines Pendelschalters mit elektro»
• magnetischer Hilfskraft und mit einer Stoßwerk- oder
Schaltmechanik.
Hach den Figuren 1 und 2 hat ein Hauptpendel 1 seine Pendelachse
2 an oder nahe seinem öfteren Ende und ist dort an einer gestellfesten
Unterstützung 3 angeordnet, so daß dieses Hauptpendel um die erste Pendelachse 2 in einer ersten - senkrechten Ebene
schwingen kann. Ein zweites PendeJL 4 hat eine zweite Pendelachse 5 an oder nahe seinem unteren Ende und eine Kontaktspitze 4a
an oder nahe seinem oberen Ende. Dieses zweite Pendel ist mit der Achse 5 schwenkbar an dem Hauptpendel 1 an einer angemessenen
Stelle entlang seiner Länge angebracht, so daß das zweite Pendel um die zweite Pendelachse 5 innerhalb der ersten oder
einer parallel dazu verlaufenden senkrechten Ebene schwingen kann» Das zweite Pendel 4 (oder "das umgekehrte Pendel") ist
in Vergleich zu der Länge des Hauptpendels 1 sehr kurz und in Bezug auf seine Länge verstellbar, um die Zeitabschnitte seiner
Schwingungen im Verhältnis zu denen des Hauptpendels i verändern
zu können. Ein Paar von Polen 6, die an der gestellfesten Unterstützung 3 oder an einer anderen Unterstützung 7 befestigt
sind, sind symmetrisch zu der senkrechten Ruhestellung des Hauptpendels 1 und in dem Weg der Bewegung der Kontaktspitze 4a
angeordnet, so daß diese Kontaktspitze 4a sich zwischen diesen Polen 6 bewegen kann und dabei mit den Polen in Berührung kommt
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und die Berührung unterbricht· Die Pole 6 erstrecken sich vorzugsweise
in einem rechten Winkel zu der Bewegungsebene des Hauptpendels 1.
Wenn das Hauptpendel in Bewegung gesetzt wird, bewirkt seine
Schwingung eine Schwingung des zweiten Pendels 4-j wenn die zweite
Schwenkachse 5 dos zweiten Pendels 4- in jeder Richtung der
Schwingung sich unterhalb einem der Pole 6 hindurchbewegt, dann wird das zweite Pendel über seinen oberen Totpunkt hinaus verschwenkt und fällt selbsttätig gegen den anderen Pol zurück, wo
es zunächst in Ruhelage verbleibt· Dementsprechend liegt fast während der gesamten Zeit der Schwingung des Hauptpendels die
Kontaktspitze des zweiten Pendels gegen den einen oder anderen Pol an und die Schwingung des zweiten· Pendels zwischen diesen
Polen wird durch die Schwingungen des Hauptpendels verursacht·
Die Bewegungen beider Pendel sind synchron, und das zweite Pendel kann unmittelbar als bistabiler Schalter verwendet werden,
dessen Bewegungen zeitlich geregelt sind oder auch als Betätigungsvorrichtung für ein nachgeordnetes Schaltsystem·
Wenn das zweite Pendel 4- und die Pole 5 elektrisch leitend sind,
steht eine Ein- 'und Aus schaltanordnung zur Verfügung.
Um die Zuverlässigkeit des Schaltvorganges zu verbessern, können die wesentlichen Betätigungsteile des Schalters in einem
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gasgefüllten oder luftleer gemachten verschlossenen Gefäß 8 untergebracht
werden. Dieses Gefäß ist entweder an dem Hauptpendel befestigt oder an einem seitlichen Arm 9 des Hauptpendels(Fig.
4). In diesem Fall wirken die Pole 6 auf ihrer festen Unterstützung 7 lediglich als mechanische Bewegungsbegrenzung, und es
sind zwei elektrisch leitende Kontakte 6a auf der Innenseite des verschlossenen Gefäßes 8 angeordnet, so daß die Ein- und
Ausschaltwirkung des Pendelschalters innerhalb dieses geschlossenen Gefäßes stattfindet.
Die selbsttätigen Schwingungen des zweiten Pendels können auch verwendet werden, um andere Vorrichtungen wie beispielsweise
Fluidicschalter oder leitende Blattfederschalter (Read Zwitsches)·
zu betätigen, um eine programierte Strömung zu erzeugen oder einen elektrischen Schaltkreis^ in einer durch die Schwingungsfolgen
der Bewegung des Hauptpendels festgelegten Folge anzuregen. Bei Ausbildung als Blattfederschalter trägt das zweite
Pendel einen kleinen Permanentmagneten nahe seinem oberen oder freien Ende.
Der vorgeschriebene Schalter kann in einem Schaltkreis verwendet werden, um Impulse von elektrischem Strom zu erzeugen, die
in geeigneter Weise zeitlich geregelt sind, um die Schwingungen des Hauptpendels durch elektromagnetische Impulse aufrecht zu
erhalten.
Nach einem Ausführungsbeispiel entsprechend der Figur 5 ist auf
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einer hohlen Form 11 oder einem Rohrstück eine Spule 10 aufgewickelt,
die an dem Hauptpendel 1 befestigt ist und ein Permanentmagnet 12 von zylinderischer Form mit einem mittleren Pol
13 ist er stellfest derart gelagert, daß die Spule 10 sich in dem Feld des Magneten 12 hin und her bewegen kann, während das
Hauptpendel schwingt. Wenn dabei die Spule 10 mit einem Strom in der richtigen Richtung durchflossen wird, der über die Pole
6 und das zweite Pendel 4 erzeugt und zugeführt wird, dann wird ein magnetisches Feld in der Spule 10 erzeugt, das mit dem magnetischen
Feld des Permanentmagneten 12 derart zusammenwirkt, daß eine anregende Hilfskraft erzeugt wird, die die Schwingungen
des Hauptpendels aufrecht erhält. Selbstverständlich können auch die Anbringungsorte des Magneten und der Spule (gestellfest
und an dem Hauptpendel) gegeneinander ausgetauscht werden. Der Stromfluß in dem elektrischen Schaltkreis, der die Hilfskraft
erzeugt, kann in verhältnismäßig weiten Grenzen verändert werden, und es hat sich in der Praxis gezeigt, daß ein derartiges
System gleichmäßig und zuverlässig arbeitet. Der elektrische Strom kann von einer elektrischen Zelle oder Zellen 14 zur
Verfügung gestellt werden oder durch irgendeine andere geeignete Quelle für Gleichstrom. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur
5 wirkt die Hilfskraft in beiden Richtungen d.h., sowohl bei der Hin- als auch bei der Herbewegung, jedoch kann diese
Anordnung vereinfacht werden, so daß die Hilfskraft lediglich in einer der beiden Bewegungsrichtungen wirksam ist.
Durch Verändern der Länge des zweiten Pendels oder seiner Stel-
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lung zwischen den Polen 6 (Figur.1) kann die Zeitfolge der
Hilfskraft sehr fein eingestellt und geregelt werden.
Eine Vorrichtung nach der Erfindung kann verwendet werden, um
die verschiedenartigsten Einrichtungen anzutreiben. Es kann zum Beispiel ein durch Schwerkraft betätigter Klinkenarm 15 oder eine
andere Anordnung vorgesehen sein, beispielsweise schwenkbar
an dem Pendel angeordnet und zum drehenden Antrieb eines Rades 16 verwendet. Eine solche Schaltklinke ist verwendbar, um ein gezahntes
Rad anzutreiben; dadurch kann die gleiche Funktion erzeugt werden wie durch ein Stoßwerk oder ein. Schaltmechanismus
(ähnlich der Hemmung bei Uhren), der mit den Zeigern einer Uhr verbunden ist. Es ist auch möglich, das Rad, das sich in der
Zeiteinheit mit einer festen Drehzahl dreht, mit anderen Rädern oder Zeigern zu kuppeln mit Hilfe von durch Schwerkraft betätigten
Klinkenarmen, ähnlich dem der dieses Rad mit dem Pendel verkuppelt, so daß eine Anzahl von zeitmessenden oder zeitanzeigenden
Vorrichtungen zur Verfügung stehen, die mit einem hohen Grad von Genauigkeit und Wirksamkeit arbeiten.
Eine im Augenblick besonders bevorzugte Form der Erfindung besteht
in einem Bausatz, der die verschiedenen Teile einer Uhr enthält, die durch den oben beschriebenen Schalter betätigt
werden. Die Einzelteile dieses Bausatzes sind verpackt und können wiederholt zusammengebaut und auseinandergenommen werden,
und zwar für Lehrzwecke oder für die Anwendung von Bewegungs-Therapie.
— R ·—
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Die Vorrichtung nach der Erfindung kann ebenfalls verwendet werden
als eine äußerst einfache Uhr mit hoher Ganggenauigkeit, bei der dem Betrachter sämtliche bewegliche Teile sichtbar sind
und die einen langdauernden gleichmäßigen Gang bei hoher Wirksamkeit
hat, wenn sie durch eine preiswerte elektrische Batterie angetrieben wird. Die Hilfskraft kann lediglich in einer Richtung
oder auch in beiden Bewegungsrichtungen wirksam sein.
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Claims (14)
1.)'Pendelschalter bestehend aus einem um eine Pendelachse an
oder in der Nähe seines oberen Endes in einer senkrechten Ebene schwingendes Hauptpendel, gekennzeichnet durch ein
zweites Pendel (4),dessen Pendelachse (5) an oder nahe seinem unteren Ende an dem Hauptpendel (1) befestigt ist - so
daß es ebenfalls in einer paralellen senkrechten Ebene schwingen kann - und eine an dem zweiten Pendel angeordnete Kontäktspitze(4a)
die mit einem in ihrem Bewegungs-Weg liegenden Paar von Polen (7) während der Pendelbewegung zusammenwirkt,
so daß die Schwingung des Hauptpendels (1) synchrone Schwingungen des zweiten Pendels (4) verursacht,und zwar zwischen
dem in- und außer Berührungbringen mit den Polen (7), so daß das zweite Pendel als bistabiles Schaltelement verwendbar
ist.
2.) Pendelschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das zweite Pendel (4) im Bezug auf den Ablauf seiner Betätigung verstellbar ist, um die Zeitfolge seiner Schwingungen
gegenüber den Schwingungen des Hauptpendels (1) zu verändern.
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3.) Pendelschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Pendel (4) und die Pole (7) elektrisch leitend ausgebildet sind.
4.) Pendelschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Pole (7) symmetrisch gegenüber der senkrechten Lage des zweiten Pendels (4) angeordnet
sind, wenn das Hauptpendel (1) sich in seiner senkrechten Ruhestellung befindet.
5.) Pendelschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pole (7) gestellfest angeordnet
sind.
6.) Pendelschalter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Pendel (4) und die Pole (7) in einem verschlossenen
Gefäß (8) angeordnet sind, das an dem Hauptpendel (1) befestigt ist.
7.) Pendelschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das verschlossene Gefäß (8) luftleer ist.
8.) Pendelschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das verschlossene Gefäß (8) mit einem Gas gefüllt ist.
9.) Pendelschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf den zweiten Pendel (4) ein
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kleiner Magnet befestigt ist, um einen Blattfeder-Schalter
zu betätigen.
10.) Pendelschalter nach Anspruch 3 bis 9, gekennzeichnet durch eine, elektromagnetische Impulse erzeugende Vorrichtung,
die mittels des zweiten Pendels (4) in Wirkverbindung mit einer Quelle für elektrische Energie (14) steht, wodurch
elektrische Strom-Impulse der elektromagnetische Impulse erzeugenden Vorrichtung mitgeteilt werden, die eine anregende
Hilfskraft auf das Haupt-Pendel (1) ausüben, um dessen Schwingungen aufrecht zu erhalten.
11.) Pendelschalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetischen Impulse erzeugende Vorrichtung
aus einem Permanentmagneten (12) und einer Spule (10) besteht, von denen der eine Teil auf dem Haupt-Pendel (1) befestigt
und der andere Teil gestellfest ist,
12.) Uhr, gekennzeichnet durch einen Pendelschalter nach Anspruch 10 oder 11 und eine Stoßwerk- oder Schaltmechanik,
die durch die Schwingungen des Hauptpendels(1) betätigt wird.
13.) Uhr nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßwerk- oder Schaltmechanik aus einer Schaltklinke (15)
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und einem gezahnten Schaltrad (16) besteht.
14.) Uhr nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß
sie für Lehrzwecke oder für Bewegungs-Therapie zusammensetzbar und auseinandernehmbar ist.
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Leersei te
Applications Claiming Priority (1)
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- 1971-10-14 GB GB4775671A patent/GB1370649A/en not_active Expired
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Also Published As
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GB1370649A (en) | 1974-10-16 |
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