DE228344C

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3Hf ten -- 3Hf th -

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- M 228344 KLASSE 74«. GRUPPE- M 228344 CLASS 74 «. GROUP

KURT MIRAM und LOTHAR SEIDELKURT MIRAM and LOTHAR SEIDEL

in AACHEN.in Aachen.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum elektrischen Antrieb von Kirchen-, Turm- u. dgl. Glocken, bei welcher in bekannter Weise die .Schwingung der Glocke durch einen seine Drehrichtung entsprechend ändernden Elektromotor erzielt wird, dessen Energie unmittelbar oder mit Hilfe eines Vorgeleges auf die Glockenachse bzw. das Glockenjoch übertragen wird.The present invention relates to an electric drive device of church, tower and the like. Bells, in which in a known manner the oscillation of the Bell achieved by an electric motor changing its direction of rotation accordingly its energy directly or with the help of a back gear to the bell axis or the bell yoke is transferred.

Nach der vorliegenden Erfindung soll abweichend von bekannten Antriebsvorrichtungen für Glocken durch die Steuerung bewirkt werden, daß — wenigstens bis zur Erreichung eines bestimmten Grenzausschlagwinkels ·— der Strom bei jeder Schwingung ausgeschaltet, wird nach Zurücklegung eines gleichbleibenden kleinen Winkels über die Mittellage der Glocke hinaus, und daß er nach jeder Umkehr wieder eingeschaltet wird nach Zurücklegung eines gleichbleibenden Winkels von der Endlage (Umkehrlage) der Glocke aus. Erreicht wird dieser Erfolg gemäß vorliegender Erfindung durch das Zusammenwirken zweier Endausschalter für das Unterbrechen und eines Umschalters mit großem Umschaltweg für das Schließen des Stromes in der einen oder anderen Richtung. Letzterer ist durch eine Schleifkupplung in der Weise mit der Glockenachse verbunden, daß seine Umschaltbewegung sofort beim Wechsel der Drehrichtung beginnt, aber erst nach Zurücklegen des Umschaltweges zum Stromschluß führt, während die beiden Ausschalter durch mit der Glockenachse fest verbundene Anschläge gesteuert werden. Nach Erreichung jenes bestimmten Grenzausschlagwinkels greift zweckmäßig in an und für sich bekannter Weise eine Sicherheitsausschaltvorrichtung ein, die ein Überschwingen der Glocke verhindert, und zwar besteht gemäß vorliegender Erfindung diese Sicherheitsausschaltvorrichtung in mit der Glockenachse verbundenen Anschlägen, welche auf die für die entgegengesetzte Drehrichtung vorgesehenen Ausschalter einwirken.According to the present invention, deviating from known drive devices for bells caused by the control that - at least until reaching of a certain limit deflection angle - the current is switched off with every oscillation, becomes after covering a constant small angle over the central position of the Bell out, and that it is switched on again after each reversal after returning a constant angle from the end position (reverse position) of the bell. Achieved This success is achieved according to the present invention through the interaction of two limit switches for the interruption and a changeover switch with a large switching path for closing the current in one or the other other direction. The latter is through a slip clutch in the manner with the bell axis connected that its switching movement immediately when changing the direction of rotation begins, but only leads to a power short after covering the switching path, while the two off switches controlled by stops firmly connected to the bell axis will. After reaching that specific limit deflection angle, the in a manner known per se a safety switch-off device that causes overshoot the bell prevented, and that according to the present invention, this safety shut-off device in with the Bell axis connected stops, which on the for the opposite direction of rotation take effect provided on the circuit breaker.

Den bisher für den Antrieb von Glocken mittels Umkehrmotors vorgeschlagenen Steuerungen ist die vorliegende dadurch überlegen, daß bei gegebenen Stromschlußstrecken kleinere Kräfte erfordert werden, und daß dabei die Zeiten der Ein- und Ausschaltung des Stromes zwar vom Ausschlagwinkel der Glocke, aber nicht von Reibungsverhältnissen des Antriebes abhängig gemacht sind. Hierdurch ist man instand gesetzt, mit Sicherheit den Strom sowohl im günstigsten Zeitpunkte auszuschalten, nämlich kurze Zeit nach Überschreitung der Mittellage, so daß die Glocke möglichst lange frei ausschwingen und der Klöppel voll, aber weich anschlagen kann, als auch im günstigsten Zeitpunkte einzuschalten, nämlich eine gewisse Zeit nach Umkehr der Glocke, wo der Elektromotor also schon eine gewisse Geschwindigkeit in der dem Stromimpuls entsprechenden Drehrichtung erlangt hat, so daß also beim Stromeinschalten eine gewisse elektromotorische Gegenkraft vorhanden ist, die ein zu starkes Feuern der Bürsten verhindert.The controls previously proposed for driving bells by means of reversing motors is superior to the present one in that, given the short circuit paths, smaller Forces are required, and that while the times of the on and off of the current of the deflection angle of the Bell, but are not made dependent on the friction conditions of the drive. Through this one is repaired, with certainty the electricity both at the most favorable times turn off, namely a short time after exceeding the central position, so that the bell Swing freely as long as possible and the clapper can strike fully but softly than to be switched on even at the most favorable time, namely a certain time after the reversal of the Bell, where the electric motor is already at a certain speed in the current pulse corresponding direction of rotation, so that when the power is switched on there is a certain counter electromotive force that prevents the brushes from firing too much.

Die beiliegende Zeichnung veranschaulicht in Fig. ι und 2 eine Ausführungsform der Vorrichtung für Gleichstrom, während Fig. 3 ein Diagramm des Verlaufes der Schwingungen und Antriebe wiedergibt.The accompanying drawing illustrates in Fig. Ι and 2 an embodiment of the Device for direct current, while FIG. 3 shows a diagram of the course of the oscillations and drives reproduces.

Auf der Grundplatte 1 ist der Motor 2 ange-The motor 2 is attached to the base plate 1.

bracht, der bei der Gleichstromanlage als Hauptstrommotor ausgebildet ist und seine Kraft durch eine Kette, Seil oder Riemen 3 auf die Scheibe 4 überträgt, die auf der Achse 5 festgekeilt ist. Von dieser Achse wird die Kraft vermittels der Scheibe 6, Seil oder Riemen 7 und Scheibe 8 auf die Achse 9 übertragen, welche die Glocke 10 trägt und zwecks Läutens der Glocke in Schwingung versetzt wird, zu welchem Zwecke die Antriebsrichtung des Stromes im Anker oder in den Schenkeln des Motors jeweils geändert wird. Die zu diesem Zwecke nötige Umschaltung des Stromes erfolgt nur durch einen Umschalter 19 bis 24, der gleichzeitig den Beginn der Stromzufuhr bestimmt; die Stromunterbrechung wird dagegen durch zwei Ausschalter 27 bis 30 für die eine, 31 bis 34 für die andere Schwingrichtung bewirkt. Die Steuerung des Umschalters geschieht nun in folgender Weise :brings, which is designed as a main current motor in the DC system and his Force is transmitted by a chain, rope or belt 3 to the pulley 4, which is on the axis 5 is wedged. The force is transmitted from this axis by means of the pulley 6, rope or belt 7 and disc 8 transferred to the axis 9, which carries the bell 10 and for the purpose Ringing the bell is made to vibrate, for what purpose the drive direction of the current in the armature or in the legs of the motor is changed in each case. The too Switching of the current necessary for this purpose is only carried out by a switch 19 bis 24, which at the same time determines the start of the power supply; the power interruption is on the other hand by two off switches 27 to 30 for one, 31 to 34 for the other Direction of oscillation causes. The switch is now controlled in the following way:

Auf der Achse 5 sitzt lose die Seilscheibe 11,The pulley 11 sits loosely on the axis 5,

von welcher aus durch ein Seil 12 ein auf der Achse 13 befestigter doppelarmiger Hebel 14 in Schwingung versetzt wird. Die Seilscheibe 11 wird durch eine Feder 15 gegen eine feste Reibungsscheibe 16 der Achse 5 angepreßt, wobei die Stärke dieser Anpressung durch die Stellmutter 17 geregelt werden kann. Mit der Stellmutter 17 sowie der Scheibe 11 kann zur Verminderung der Abnutzung ein Zentrifugalregulator 18 verbunden sein, dessen Wirkung später erläutert wird. Auf der Welle 13 befinden sich die Schalterhebel 19 und 20, die an je einen Pol der Leitung angeschlossen sind und entweder die Kontakte 21, 22 für Antrieb in einem Sinne oder die Kontakte 23, 24 für Antrieb im anderen Sinne schließen. Die Verbindung dieser Kontakte durch Leitungen 25 teils mit dem Motoranker, teils mit den noch zu besprechenden Ausschaltern ist aus der Fig. ι zu erkennen. Die Seilscheibe 11 wird durch die Feder 15 so gegen die Scheibe 16 angepreßt, daß sie deren Bewegung mitmacht, solange sie keinen "Widerstand findet und daher den Hebel 14 bei jedem Drehungswechsel, mitnimmt, bis zum Anschlag des Umschalterhebels 19 und 20 auf seine Kontakte 21 und 22 oder 23 und 24, an denen er dann Widerstand rindet, so daß von da ab auch die Scheibe τ1 stillsteht und gegen die'weiterlaufende Scheibe 16 schleift.from which a double-armed lever 14 fastened on the axis 13 by a rope 12 is set in vibration. The pulley 11 is fixed by a spring 15 against a Friction disc 16 pressed against the axis 5, the strength of this pressure by the Adjusting nut 17 can be regulated. With the adjusting nut 17 and the washer 11 can be used to To reduce wear and tear, a centrifugal regulator 18 can be connected to its effect will be explained later. On the shaft 13 are the switch levers 19 and 20, which are on each one pole of the line are connected and either the contacts 21, 22 for drive in one sense or the contacts 23, 24 close for drive in the other sense. The connection this contacts through lines 25 partly with the motor armature, partly with the switches to be discussed is from the Fig. Ι to recognize. The pulley 11 is pressed against the pulley 16 by the spring 15, that it joins their movement as long as it finds no "resistance and therefore the lever 14 with each change of rotation, takes along until the stop of the switch lever 19 and 20 to its contacts 21 and 22 or 23 and 24, at which it then provides resistance rindet, so that from then on the disk τ1 stands still and grinds against the continuing disc 16.

Um die dabei auftretende nutzlose Reibung nur eine möglichst kurze Zeit wirken zu lassen, ist vorteilhaft ein Regulator 18 angeordnet, der bei Erreichung einer gewissen Winkelgeschwindigkeit die Feder 15 zusammenpreßt, wodurch die Scheibe frei von jeder Hemmung auf ihrer Achse 5 sich drehen kann. Dabei müssen die Verhältnisse so gewählt sein, daß das Ausrücken durch den Regulator erst eintritt, nachdem der Kontakthebel 19, 20 bis zum Anschlag umgelegt ist.In order to allow the useless friction that occurs only to act for as short a time as possible, a regulator 18 is advantageously arranged, which when a certain angular velocity is reached compresses the spring 15, thereby freeing the disc from any jamming can rotate on its axis 5. The ratios must be chosen so that the disengagement by the regulator occurs only after the contact lever 19, 20 to is turned to the stop.

Man erkennt aus dieser Anordnung, daß die Umschaltung des Stromes immer erst nach Zurücklegung eines gewissen Winkels nach der Schwingungsumkehr erfolgen kann, welcher Winkel sich aus dem Spiel zwischen den Hebeln 19 und 20 und ihren Anschlägen 21 und 22 bzλv. 23 und 24 genau bestimmen läßt.It can be seen from this arrangement that the switching of the current always takes place after Covering a certain angle can take place after the oscillation reversal, which Angle out of the play between levers 19 and 20 and their stops 21 and 22 bzλv. 23 and 24 can be precisely determined.

Während auf diese Weise das Einschalten des Stromes nach jeder Bewegungsumkehr durch den Umschalter erfolgt, wird das Unterbrechen durch andere Organe, nämlich je einen Ausschalter für jede Drehrichtung bewirkt. Der Ausschalter für die eine Drehrichtung wird gebildet von dem auf der Glockenachse sitzenden Knaggen 27, dem in derselben Ebene ihm gegenüberliegenden Hebel 28, 29 und dem Kontaktstück 30, für die andere Drehrichtung durch Knaggen 31, dem in dessen Ebene gegenüberliegenden Hebel 32, 33 und Kontaktstück 34; und zwar werden die Hebel durch Federkraft für gewöhnlich auf die Kontaktstücke gezogen. Die Knaggen 27 und 31 sind nun so bemessen, daß der Strom für die betreffende Drehrichtung jeweilig dann ausgeschaltet wird, wenn die Glocke ein bestimmtes kurzes Stück über ihre Mittelstellung hinaus durchgeschwungen hat.While in this way switching on the current after each reversal of movement occurs through the switch, the interruption is done by other organs, namely one each Switches on for each direction of rotation. The off switch for one direction of rotation is formed by the lug 27 sitting on the bell axis, the one in the same plane opposite lever 28, 29 and the contact piece 30, for the other direction of rotation by lugs 31, the opposite lever 32, 33 in its plane and contact piece 34; namely, the levers are usually on the contact pieces by spring force drawn. The lugs 27 and 31 are now sized so that the current for the relevant direction of rotation is switched off when the bell has a certain has swung a short distance beyond its middle position.

Infolge dieser Anordnung kann die Glocke während des größten Teiles desAusschwungcs ungehindert durch die Triebkraft des Motors frei bis zu ihrem höchsten Punkt ausschwingen, wodurch der Anschlag des Klöppeis gerade dann erfolgt, wenn die Glocke ihren höchsten Punkt erreicht hat. Dadurch wird ein dem Läuten von Hand völlig gleiches Anschlagen des Klöppels hervorgerufen, so daß . die Glocke den bekannten, weichen vollen Schlag und nicht den sich oft bei mechanisehen Läutevorrichtungen findenden harten Anschlag erhält.As a result of this arrangement, the bell can during most of the swing Swing freely to its highest point unhindered by the driving force of the motor, whereby the stop of the Klöppeis takes place just when the bell is its has reached the highest point. This makes it sound exactly the same as ringing by hand of the clapper so that. the bell the familiar, soft full one Blow and not the hard one often found in mechanical bell devices Stop receives.

Eine besondere Einrichtung kann nun noch angebracht werden, um ein zu weites Ausschwingen der Glocke zu verhindern. Zu diesem Zwecke sind an der Glockenwelle 9 noch zwei weitere Knaggen 35, 36 (Fig. 1) angebracht, die bei Überschreitung eines gewissen Schwingungswinkels ebenfalls auf die Ausschalterhebel, jedocli jedesmal auf den der entgegengesetzten Drehrichtung entsprechenden Ausschalterhebel einwirken. Z. B. bei Schwingung der Glocke nach rechts ist der Strom bald nach Zurücklegen der Mittelstellung durch den dieser Drehrichtung entsprechenden Ausschalter 27 bis 30 ausgeschaltet worden, während der der Liriksschwingung entsprechende Ausschalter 31 bis 34 (bei kleinem Schwingungswinkel der Glocke) geschlossen bleibt, damit gleich nach der Bewegungsumkehr, sobald der Umschalter Strom in der der Linksrichtung entsprechenden Richtung gegeben hat, auch ein Impuls erfolgt. Wenn 'die soeben betrachtete Rechtsschwingung derA special device can now be attached to prevent the swing too far to prevent the bell. For this purpose, two more lugs 35, 36 (Fig. 1) are attached to the bell shaft 9, which, if a certain oscillation angle is exceeded, also act on the switch lever, but each time on that of the opposite Act on the corresponding cut-off lever in the direction of rotation. E.g. when the bell swings to the right, the current is soon after moving back the middle position through the corresponding direction of rotation Switches 27 to 30 have been turned off, during which the Liriksschwenken corresponding On / off switches 31 to 34 (when the bell oscillates at a small angle) closed remains, so immediately after the reversal of movement, as soon as the switch current in the has given the direction corresponding to the left, an impulse also occurs. if 'the right-hand oscillation of the just considered

Glocke jedoch über einen gewissen Winkel hinausgeht, so wird durch Knaggen 36 Hebel 32 angestoßen und dadurch der der Linksschwingung entsprechende Ausschalter 33, 34 gelüftet. Die Folge ist, daß nach der Bewegungsumkehr, also nach Beginn der Linksschwingung, nicht eher Strom durch den Motoranker fließen kann, bis die Glocke wieder in die Winkelstellung zurückgekehrt ist, bei weleher soeben der Linksausschalter angehoben . wurde. Da nun diese Stellung einem ganz bestimmten Glockenausschlag entspricht, so kann der Stromimpuls nicht früher anfangen, als bis dieser Winkel erreicht ist, gleichgültig, wie weit die Glocke ausgeschwungen hat.Bell, however, goes beyond a certain angle, so is lever 36 by lugs 32 and thereby the switch 33, 34 corresponding to the left oscillation ventilated. The result is that after the reversal of movement, i.e. after the start of the left oscillation, no more current can flow through the motor armature until the bell has returned to the angular position at which it was the left-hand switch has just been lifted. became. Since this position is a very specific one Corresponds to the bell rash, the current pulse cannot start earlier than this angle is reached, regardless of how far the bell has rang.

Zusammenfassend seien die Vorgänge der Schaltungen an dem Diagramm der Fig. 3, welches die Ausschläge der Glocke in Abhängigkeit von der Zeit darstellt, nochmals erläutert. Die Kurve entsteht dadurch, daß von links nach rechts auf der Wagerechten die Zeit, von der Mittellinie 0-0 nach oben und unten die Ausschlagwinkel der Glocke nach rechts und links aufgezeichnet sind, so daß also z. B. nach der Zeit t, die Glocke nach rechts um den Winkel w abgelenkt ist. Im Punkt Λ erfolgt der erste Stromimpuls; die Glocke schwingt nach links, und es wird der Strom durch den Linksäusschalter ausgeschaltet, sobald die Glocke den bestimmten Winkel b erreicht hat. Sie schwingt bis zum höchsten Punkt B links ohne Strom und kehrt ohne Strom um; erst nach Zurücklegung eines bestimmten Winkels α gibt der Umschalter Strom im Sinne einer Rechtsschwingung. Der Strom wird unterbrochen, sobald die Mitte um b überschritten ist. Nun wiederholt sich das Spiel auf der rechten und wieder auf der linken Seite, wobei die Schwingungsweiten immer größer und dementsprechend die Stromimpulse immer länger werden, bis bei der Rechtsschwingung im Punkt C derjenige Ausschlag erreicht ist, bei welchem der entgegengesetzte Ausschalter, also hier der Linksausschalter, unterbrochen wird. Die Folge davon ist, daß nicht schon im Punkt D, nämlich nach Überschreitung des Totpunktes um a, sondern erst im Punkt E, nämlich nach Erreichung derselben Glockenstellung wie im Punkt C, also im Abstand c von der Mitte, der Linksstrom zutreten kann, weil bis dahin der Linksausschalter geöffnet war. Von nun an steigern sich die Stromimpulszeiten nicht mehr; sie haben ihr Maximum entsprechend dem Winkel b -\- c erreicht, und es ist damit (unter richtiger Berücksichtigung der Massen- und Reibungsverhältnisse) einem Überschwingen der Glocke vorgebeugt.In summary, the operations of the circuits are explained again on the diagram of FIG. 3, which shows the deflections of the bell as a function of time. The curve arises from the fact that from left to right on the horizontal right the time, from the center line 0-0 up and down the deflection angle of the bell to the right and left are recorded, so that z. B. after time t, the bell is deflected to the right by the angle w. The first current pulse occurs at point Λ; the bell swings to the left, and the current is switched off by the left-hand switch as soon as the bell has reached the specific angle b . It swings up to the highest point B on the left without current and turns around without current; only after a certain angle α has been covered does the changeover switch give current in the sense of a right-hand oscillation. The current is interrupted as soon as the middle is exceeded by b. Now the game is repeated on the right and then again on the left side, with the oscillation amplitudes getting bigger and accordingly the current pulses getting longer, until the right oscillation at point C reaches the deflection at which the opposite off switch, here the left off switch , is interrupted. The consequence of this is that the left-hand current can occur not already at point D, namely after the dead center has been exceeded by a, but only at point E, namely after reaching the same bell position as at point C, i.e. at a distance c from the center, because until then the left-hand switch was open. From now on the current pulse times no longer increase; they have reached their maximum corresponding to the angle b - \ - c , and thus (with proper consideration of the mass and friction conditions) an overshoot of the bell is prevented.

Claims

Patent claims:

1. Device for ringing churches and similar bells by an electric motor which is constantly coupled to the bell and which is reversed by the movements of the bell in such a way that a drive takes place in each direction of movement of the bell, characterized in that the current is interrupted by two off switches (28 to 30 or 32 to 34), the current is closed by a changeover switch (19 to 24) with a large switching path, of which the cut-off switches by fixed stops (27 or 31) on the bell axis (9) when a constant angle is covered (b ) are moved from the central position of the bell, while the switch (19 to 24) is taken from the bell axis by a slip clutch (11, 16) when changing the direction of rotation, but only after having covered the switching path, corresponding to a constant angle ( a) closes the current from the end position (reverse position) of the bell.

2. Apparatus according to claim 1, characterized by the connection of a Centrifugal regulator (18) with the slip clutch (11, 16) such that the clutch after the changeover switch (19 to 24) has been switched over and after it has been exceeded a certain speed between their grinding parts (11, 16) disengaged and after regaining the same speed before switching again is re-engaged, for the purpose of wearing down the clutch parts to diminish.

3. Apparatus according to claim 1 using limit switches for prevention too wide swinging of the bell by means of firmly connected to the bell Stops, characterized in that these stops (35, 36) are similar to those used for normal switching off Limit switches (28 to 30 or 32 to 34) act that each time that of the opposite Direction of rotation serving cut-off lever (i.e. if the bell of the dem Off switches (32 to 34) and vice versa) are activated will.

1 sheet of drawings.