DE290265C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

K PATENTAMT.

in WIEN.

Die Erfindung bezieht sich auf eine von einem dauernd bewegten, rollenden oder gleitenden Körper in Tätigkeit gesetzte Schaltvorrichtung, insbesondere fürReklamebeleuchlung, wobei der rollende oder, gleitende Körper, z. B. eine Kugel oder AValze, während der Bewegung der Reihe nach eine Anzahl von Kontakten, z. B. von Lichtquellen, schließt und unterbricht. Es sind bereits Schaltvorrichtungen für Reklamezwecke bekannt, bei welchen eine rollende Kugel die Kontakte der einzelnen Stromkreise schließt. Bei diesen bekannten Anordnungen werden die einzelnen Kontakte an einem schwingenden Hebel angebracht und sind selbst umklappbar, so daß bei entsprechender Neigung des Hebels die infolge des Eigengewichtes rollende Kugel die Kontakthebel umklappt und dadurch den Kontaktschluß herbeiführt, so daß die einzelnen Lichtquellen eingeschaltet werden. Am Ende der Bahn der Kugel wird ein Hilfsstromkreis eingeschaltet, durch welchen die geschlossenen Kontakte in ihrer- Schließstellung aufrechterhalten werden, während bei der Kippung des Hebels die zurückrollende Kugel die einzelnen

. Kontakthebel ausschaltet. Nach Rückkehr der Kugel in ihre Anfangsstellung wird sodann der Hilfsstromkreis wieder unterbrochen. Durch diese bekannte Anordnung werden die einzelnen Lichtquellen, z. B. die Lampen der einzelnen Buchstaben, der Reihe nach geschlossen, so daß das in Erscheinung zu bringende Wort allmählich buchstabenweise zur Beleuchtung gelangt, einige Zeit beleuchtet bleibt und schließlich in seinem ganzen Umfang durch das gleichzeitige Erlöschen der Lichtquellen sämtlicher Buchstaben sofort verschwindet.

Dementgegen besteht der rollende oder gleitende Körper bei der vorliegenden Schaltvorrichtung aus magnetisierbarem Material und bewegt sich auf einer feststehenden, geschlossenen, geneigten Bahn, an deren tiefster Stelle er einen Bewegungsimpuls erhält, durch welchen er unmittelbar wieder auf die höchste Stelle der Bahn befördert wird. Den Bewegungsimpuls erhält der Körper durch ein Solenoid, dessen Erregung er selbst einschaltet und durch das er durch den Innenraum des SoIenoides geschleudert wird. Die Erregerwicklung des Solenoides wird durch den bewegten Körper direkt oder indirekt eingeschaltet, auch wird der Stromkreis des Solenoides unterbrochen, ehe der Körper in das magnetische Zentrum des Solenoides gelangt, so daß der

Körper infolge der ihm- erteilten Beschleunigung seine Bewegung auf der Spule fortsetzt. Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auf besondere Ausgestaltungen der Spule selbst, sowie besondere Anordnungen, um mit Sicherheit durch das Solenoid dem bewegten Körper den Bewegungsimpuls zu erteilen.

In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand in mehreren beispielsweisen Aus- führungsformen dargestellt. Die Fig. ι und 2 veranschaulichen im Längsschnitt und in Vorderansicht das denselben zugrunde liegende Prinzip in der einfachsten Ausgestaltung.
Wie hieraus ersichtlich, besteht die Einrichtung aus einer Spule 1, die an dem einen Ende zwei Kontaktstreifen 2,3 (Fig. 2) besitzt, durch deren Verbindung durch den aus leitendem Material bestehenden rollenden Körper (Kugel) 4 selbst die Erregung der Spule eingeschaltet wird. Gelangt die Kugel auf die Kontakte 2, 3, so sucht das entstehende magnetische Feld die Kugel in die Spule hinein in deren magnetisches Zentrum 5 zu bringen. Hierdurch erhält der Körper 4 eine Besehleunigung. Die Kontakte 2, 3 sind nun derart bemessen, daß der Stromkreis der Spule unterbrochen wird, ehe die Kugel in das magnetische Zentrum gelangt, so daß nach Unterbrechung der Erregung der Spule die Kugel die ihr durch die Beschleunigung erteilte Bewegung fortsetzen kann, durch die sie auf die höchste Stelle der Bahn gebracht wird, von der sie wieder ihre freie selbsttätige Bewegung auf der geneigten Bahn beginnt.

Die Spule selbst kann in mannigfacher Weise ' ausgebildet sein. So kann sie eine konische Wicklung erhalten (Fig. 3), so daß das magnetische Zentrum 5 einseitig verschoben ist und über der Mitte in der Länge der Spule sich befindet. Es wird dadurch erreicht, daß die Zeitdauer der Beschleunigung sich auf einen längeren Weg erstreckt als jenen, den die Kugel zurückzulegen hat, ehe sie bei ihrer Bewegung durch die Spule diese verläßt.

Um dafür Sorge zu tragen, daß während der Beschleunigungsbewegung der Kugel durch die Spule die Kugel mit den Kontakten 2, 3 in Berührung bleibt, kann die Bohrung der Spule zu der Wicklung exzentrisch sein (Fig. 4), in welchem Falle die Kontakte in den stärkeren Fleischteil der Spule eingelassen sein können und eventuell nur wenig vorstehen. Es können aber auch die Kontakte in einer zentrisch gebohrten Spule angeordnet sein, so daß'die Kugel, deren Durchmesser nur wenig kleiner ist als die Bohrung, durch die Kontakte aus der Längsa'chse verschoben und durch das Bestreben, "die Kugel in die Achse der Spule zu bringen, gegen die Kontakte gedrückt wird (Fig. 5).

Die vorliegende Schaltvorrichtung dient dazu, durch die freie Bewegung der Kugel der Reihe nach Kontakte zu schließen und zu unterbrechen, durch die Lichtquellen, z. B. von Reklamen, zum Aufleuchten und Erlöschen gebracht werden. Zu diesem Zwecke rollt die Kugel auf einer geneigten Bahn durch ihr Eigengewicht herab (Fig. 6). In der Bahn befinden sich die einzelnen Kontakte selbst, die bei, der Bewegung der Kugel der Reihe nach gschlossen werden. Ist nun die Kugel an die tiefste Stelle 7 gelangt, so schließt sie die Kontakte 8 der Spule 9, wodurch die Kugel die Beschleunigung erhält, durch die sie wieder auf den höchsten Punkt 10 gelangt. Bei langen Bahnen können auch mehrere Spulen vorgesehen sein und kann die Anhebung der Kugel stufenweise von einer Stufe zur andern durch je eine Spule erfolgen, wodurch die Kugel auf die höchste Stelle gehoben wird. Erforderlichenfalls können auch mehrere Spulen auf der Länge der ganzen Bahn verteilt sein, so daß die Kugel einer schrägen Bahn entlang abwärts läuft, zu einer Spule gelangt, durch die sie gehoben wird und von dort auf einer zweiten geneigten Bahn weiterrollt. Eine solche Anordnung kann sich wiederholt über die ganze Bahn der Kugel erstrecken.

Die Schaltung kann in mannigfacher Weise dem Zweck entsprechend erfolgen. Fig. 7 veranschaulicht beispielsweise eine solche Schaltung. An der Bahn 15 der Kugel ist einerseits eine durchgehende Leitung 16 vorgesehen, andererseits sind die Einzelkontakte 17 der Lichtquellen 18 angebracht und an die Stromquelle bei 19 angeschlossen. Am Ende der Bahn befinden sich die beiden Kontakte 20 der Spule 21', die parallel zu den Lichtquellen geschaltet ist. 22 bezeichnet einen Ausschalter. Durch die geneigte Anordnung der Bahn hat die sich selbst überlassene Kontaktkugel das Bestreben, sich an die tiefste Stelle der Bahn zu bewegen. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, durch das bloße Einschalten des Stromes die Einrichtung in Funktion zu setzen.

In den Fig. 8 und 9 ist schematisch eine Einrichtung zum Schließen der aufeinanderfolgenden Kontakte veranschaulicht. Dieselbe besteht aus einer Grundplatte 23, auf der einerseits der eine Anschluß 24 für sämtliche Lichtquellen angeordnet ist, während andererseits die Kontakte 25 der einzelnen Lichtquellen durch aufgeschraubte Platten gebildet werden. Am Ende der ständig fallenden Bahn sind die Kontakte 26 der Spule 27 vorgesehen. Die Entfernung der Kontaktplatten ist derart bemessen, daß der Schwerpunkt der Kugel'nur wenig über der Oberfläche der Kontaktplatten sich befindet, so daß die Kugel langsam rollt. Um nun zu verhindern, daß infolge der Ab- ! nutzung der Kontaktplatten an den übergangsstellen durch die Unterbrechungsfunken

die Bahn der Kugel so weit wird, daß die Ku- j gel durchfällt, sind an den Übergangsstellen ! unterhalb der Kugel Stützen 29 für diese vorgesehen, so daß selbst bei einer Abnutzung ein Durchfallen ausgeschlossen ist.

Es kann aber auch die Bewegung eines rollenden Körpers dazu verwendet werden, einem zweiten rollenden Körper den Bewegungsimpuls zu erteilen, wobei ferner besondere Vorrichtungen geschaffen sind, um ein Versagen des Erregens der Spule möglichst auszuschließen, sowie auch das Anlassen der Vorrichtung ' durch einfaches Einschalten des Stromkreises zu ermöglichen.

Sind zwei oder mehr rollende Körper vorgesehen, so befindet sich einer in Ruhestellung an dem einen Ende der Spule, bis ihm der Bewegungsimpuls erteilt wird. Diese Anordnung ist in Fig. 10 schematisch veranschaulicht. Sie besteht aus der Spule 30 und den Kontakten 31, die unter Zwischenschaltung der Lampen 32 an die mit der Stromquelle verbundene Leitung 33 angeschlossen sind. Die Spule schließt sich an den tiefsten Punkt der Bahn an. Unterhalb der Bahn befindet sich ein Lager 34 für den rollenden Körper 35, doch ist das Lager elektrisch isoliert, so daß der rollende Körper daselbst nicht den Stromkreis ' der Spule schließt. Vor dem Lager, am Ende der Bahn, befinden sich ein oder mehrere Kontakte 36. die derart mit der Wicklung der Spule geschaltet sind, daß durch Schließen eines jeden der . Kontakte 36 die Spule 30 erregt wird. Kommt nun ein zweiter rollender Körper 37 zu diesen Kontakten, so wird die Spüle erregt, und der auf dem Lager 34 befindliche rollende Körper 35 erhält durch die Spule 30 eine Beschleunigung und bewirkt bei seiner darauffolgenden Bewegung die Schaltung der Lichtquellen, während der erste rollende Körper nach Beendigung seiner Bewegung auf dem Lager 34 zur Ruhe kommt. Vorteilhaft sind mehrere Kontakte 36 vorhanden, so daß, wenn einer derselben versagt, die Erregung der Spule durch den anderen herbeigeführt werden kann. Ein solches Versagen kann auf verschiedene Ursachen zurückzuführen sein. Die am häufigsten auftretende Ursache liegt darin, daß infolge zu großer Geschwindigkeit, mit der'den

50. Körper über die Kontakte rollt, die Dauer der Erregung der Spule nicht hinreicht, um den Körper von dem Lager 34 an den höchsten Punkt der Bahn zu befördern. Um diesen Übelstand zu beseitigen, erhalten die Kontakte 36 der Reihe nach immer eine größere Länge (Fig. 11), so daß, wenn infolge zu großer Geschwindigkeit des rollenden Körpers 37 an dem ersten Kontakt der Stromkreis nicht auf die erforderliche Zeit geschlossen wird, dies durch den zweiten oder dritten längeren Kontakt erfolgt. Bei dem ersten Kontakt wird zwar die Spule erregt, der im Lager 34 befindliche Körper erhält jedoch infolge der zu kurzen Erregung der Spule keinen genügenden Impuls und fällt auf das Lager zurück. Wird nun der Stromkreis an dem zweiten längeren Kontakt langer geschlossen gehalten, so kann der Impuls lange genug dauern, um den angestrebten Zweck zu erzielen. Ist aber auch dies nicht der Fall, so gelangt schließlich der längste Kontakt zur Wirkung. Ist bei dem ersten Kontakt der Erfolg erreicht worden, so werden die folgenden Kontakte wirkungslos geschlossen. Selbstredend müssen in einem solchen Falle die Kontakte so weit voneinander entfernt sein, daß der den Impuls erhaltende Körper wieder auf das Lager 34 zurückfallen kann, während der rollende Körper sich von einem Kontakt zum anderen bewegt.

Um von der Geschwindigkeit des rollenden Körpers für die Dauer des Stromschlusses der. Spulenerregung unabhängig zu sein, kann das Lager 34 an dem Ende eines zweiarmigen Hebels 38 (Fig. 11) angeordnet sein, dessen anderes Ende als Sperrhaken 39 ausgebildet ist, der in die Bahn des rollenden Körpers eingreift. An diesem Sperrhaken 39 wird der rollende Körper angehalten, und da er dabei den Strom schließt, erhält der im Lager befindliche Körper die Beschleunigung. Da dadurch der Hebel 38 entlastet wird, gibt er den rollenden Körper frei, der von der Ruhestellung aus seine Bewegung beginnt und im Falle des Versagens den Stromschluß auf die erforderliche Dauer herbeiführt.

Diese Anordnung hat auch den Zweck, durch bloßes Einschalten des Stromkreises die Einrichtung in Funktion zu setzen. Normal befindet sich die eine Kugel im Lager 34, während die zweite Kugel sich be\vegt und die Schaltung bewirkt. Dadurch ist auch die Bahn durch den Sperrhakeh 39 gesperrt. Wird nun der Strom ausgeschaltet, so rollt der zweite Körper so lange, bis er an dem Sperrhaken angehalten wird. Der Sperrhaken 39 ist nun derart angeordnet, daß die Kugel, wenn sie von ihm angehalten wird, den Kontakt noch schließt. Wird nun der Strom eingeschaltet, so wird auch gleichzeitig die Spule erregt, der im Lager 34 befindliche Körper erhält den Impuls, das Lager wird entlastet, und der Sperrhaken gibt den Körper 37 frei, der sodann bei einem eventuellen Versagen an dem letzten Kontakt dem im Lager befindlichen Körper den Impuls erteilt.

Die Spule kann, statt aus isolierendem Material und aus einem Stück, aus zwei Teilen 40 und 41: (Fig. 12) hergestellt werden, die aus leitendem Material bestehen und die Kontakte zur Einschaltung der Spule bilden, die gegeneinander durch eine dazwischenliegende Schicht 42 getrennt sind (Fig. 12, 14 und 15).

Der durch die Spule rollende Körper verbin- j det die beiden Teile derselben und bewirkt die Erregung der Spule. Um die Dauer der Erregung zu begrenzen, damit die Spule ausgeschaltet wird, ehe der Körper in das magnetische Zentrum gelangt, ist einer der beiden Teile der Spule auf einem Teil der Länge ausgeschnitten, so daß eine Unterbrechung des Stromkreises im geeigneten Augenblick erfolgt (Fig. 13). Um der Spule die volle Oberfläche für die Bewicklung' zu geben, ist sie mit einer Lage 43 aus isolierendem Material umgeben. Vorteilhaft kann die Bohrung der Spule an der Stelle, an welcher der rollende Körper sich bewegen soll, rinnenförmig ausgebildet sein (Fig. 15).

Zu demselben Zweck kann auch die Spule auf einem Teil ihrer Länge eingezogen sein (Fig. 16), wobei sodann zur Erzielung des gleichen lichten Durchmessers auf die ganze Länge in dem weiteren Teil eine Einlage 44 aus isolierendem Material angebracht ist.

Dadurch, daß der rollende Körper selbst die einzelnen Kontakte schließt, entsteht bei jeder Unterbrechung der einzelnen Stromkreise je ein Unterbrechungsfunken, durch den die Kontakte, und besonders auch der rollende Körper, abgenutzt werden. Um diesen Übelstand zu beseitigen, dient die in Fig. 17 veranschaulichte Anordnung, bei welcher der rollende oder gleitende Körper nur die Einschaltung der die Beschleunigung erteilenden Spule herbeiführt, ohne selbst in den Stromkreis eingeschaltet zu werden.

Dies wird dadurch erreicht, daß vor der Snule 45. beispielsweise ein um a6 drehbarer Hebel Al oder sonst, ein bewegliches Organ angeordnet ist, \velches vor der öffnung· der Spule als Schüssel zur Aufnahme des bewegten Körpers 48 ausgebildet ist. Eine Feder 40 hält den Hebel 47 in der höchsten, durHi einen Anschlag ίο begrenzten Stellung. An dem Hebel 47 ist isoliert eine Hülse Kx vorgesehen, in der durch eine Feder K2 der eine Kontakt 53 nach vorn rregen ein Gleitstück gepreßt wird. Das Gleitstück ist aus zwei Teilen ς4, ζ Κ Gebildet, von denen der eine 54 aus isolierendem Material, der andere 55 aus leitendem Material besteht und den zweiten Kontakt bildet.

Durch Berührung der beiden Kontakte 5 ^ und 55 wird der Stromkreis einer Stromciueile c6 Erschlossen, in den auch die Wicklung der Spule 45 eingeschaltet ist. Die Stärke der Feder 49 ist derart bemessen, daß sie den Hebel 47 in der höchsten Stellung hält, während bei Belastung durch den Körper 48 das Organ 47 entgegen der Wirkung der Feder 40 gesenkt wird, so daß die Kontakte 53 und 55 in Berührung gelangen. Anstatt des dargestellten Kontaktes kann auch ein anderer, z. B. ein Quecksilberkontakt, Verwendung finden.

Gelangt nun die Kugel 48 auf den Hebel 47, so senkt dieser sich infolge der Belastung, und die Kontakte 53, 55 schließen den Stromkreis der Stromern eile 56, so daß die Spule 45 erregt wird. Die Spüle 45 trachtet nun, den Körper in ihr magnetisches Zentrum zu ziehen und erteilt ihm dadurch die erforderliche Beschleunigung. Hierdurch wird aber der Hebel 47 entlastet, so daß ihn die Feder 49 hebt und der Stromkreis unterbrochen wird.

Dadurch, daß der Kontakt 53 in einer Hülse geführt und durch eine Feder gegen die Teile S4i 55 gedrückt wird, wird ein richtiger Koniakt gesichert und den Folgen der Abnutzung vorgebeugt.

Claims (12)

Patent-Ansprüche:

1. \^ron einem dauernd bewegten, rollenden oder gleitenden Körper in Tätigkeit gesetzte Schaltvorrichtung, insbesondere für Reklamebeleuchtung, dadurch gekennzeichnet, daß der rollende oder gleitende, aus magnetisierbarer!! Material bestehende Körper am Ende einer geschlossenen geneigten Bahn einen Bewegungsimpuls erhält, durch welchen er unmittelbar wieder zu dem Anfang der Bahn befördert wird, und zwar dadurch, daß er durch den Innenraum eines Solenoides geschleudert wird, dessen Erregerwicklung durch den bewegten Körper direkt oder indirekt geschlossen wird, wobei der Stromkreis des Solenoides unterbrochen wird, ehe der Körper in das magnetische Zentrum des Solenoides gelangt, so daß der Körper infolge der ihm erteilten Beschleunigung seine Bewegung aus der Spule fortsetzt.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Spule konisch gewickelt ist, so daß das magnetische Zentrum der Spule sich auf der zweiten Hälfte der. Bahn innerhalb des Solenoides befindet und die Beschleunigung des rollenden Körpers auf mehr als der Hälfte des Weges durch die Spule erfolgt

. (Fig. 3).

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum der Spule exzentrisch zur Wick- · lung und die Kontakte an der stärkeren Fleischseite des Solenoides angeordnet sind, so daß durch das Bestreben der Spule, den rollenden Körper (4) in die Achse der Wicklung zu bringen, dieser (4) gegen die Kontakte gedruckt wird (Fig. 4).

4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn des rollenden Körpers längs der Kontakte durch Auflegen der Kontakte exzentrisch zur Wicklung gebracht wird, um den

rollenden Körper mit den Kontakten in Eingriff zu halten (Fig. 5).

5. Schaltvorrichtung nach Anspruch .τ, dadurch gekennzeichnet, daß. der Kontakt zur Erregung der Spule vor derselben gelegen ist und durch einen rollenden Körper geschlossen 'wird, während durch die Erregung der Spule ein zweiter am Ende derselben befindlicher Körper den Bewegungsimpuls erhält, um hierdurch an die höchste . Stelle der Bahn bewegt zu werden.

6. Schaltvorrichtung nach Anspruch $, ■dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung des Versagens der Spulenerregung mehrere Kontakte (36) von in der Bewegungsrichtung zunehmender Länge vorgesehen sind, um verschiedenen Geschwindigkeiten des rollenden Körpers Rechnung tragen zu können, wobei die Entfernung dieser Kontakte so groß ist, daß der rollende Körper bei ungenügendem Bewegungsimpuls bis auf sein Lager (34) zurückfallen kann, ehe der folgende Kontakt zur Wirkung gelangt (Fig. 10).

^: 7. Schaltvorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager für den am Ende der Spule befindlichen Körper an dem Ende eines zweiarmigen Hebels (38 in Fig. 11) angeordnet ist, dessen anderes Ende als Sperrhaken (39) ausgebildet ist und in.den Weg des rollenden Körpers bei Belastung des Hebels derart eingreift, daß der in Bewegung befindliche Körper angehalten wird, jedoch noch Stromschluß für die Spulenerregung bildet.

8. Spule für die Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie zweiteilig ausgebildet ist und jeder Teil je einen Kontakt zur Erregung der Spule bildet, wobei die Spule in der Bahn des rollenden Körpers auf einem Teil ihrer Länge ausgeschnitten ist,- um den Stromschluß im geeigneten Äugenblick zu unterbrechen.

9. Spule nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Querschnitt als Rinne für die Bewegung des rollenden Körpers ausgebildet ist (Fig. 15). _:

10. Spule nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf einem Teil ihrer Länge, auf welchem der rollende Körper die Spule erregen soll, eingezogen ist, während in dem nicht eingezogenen Teil zur Erzielung eines durchaus gleichen Innenquerschnittes eine ''Einlage aus. isolierendem Material angeordnet ist.

11: Schaltvorrichtung nach Anspruch r. dadurch gekennzeichnet, daß vor der Spule ein bewegliches Aufnahmeorgan (47 in Fig. 17) für den bewegten Körper (48) angeordnet ist, das durch die Belastung des Körpers (48) aus seiner. Stellung gebracht wird und dadurch einen von dem Körper selbst unabhängigen Kontakt- zur Erregung der Spule (45) schließt, während nach Entlastung des Organs (47) infolge der dem Körper erteilten Beschleunigung das Organ selbsttätig derart bewegt wird, daß die Erregung der Spule ausgeschaltet

12. Schaltvorrichtung nach Anspruch ti, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme des bewegten Körpers ein Hebel (47) vorgesehen ist, an dem sich ein Kontakt zur Herstellung des Stromschlusses als federnd verschiebbarer Bolzen (53) befindet, der gegenüber dem anderen Schleifkontakt (55) sich bewegt, zurft Zwecke, den Folgen der Abnutzung vorzubeugen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.