DE486652C

DE486652C - Device for controlling an electrical contact as a function of the state of motion of a control apparatus

Info

Publication number: DE486652C
Application number: DEA49478D
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1926-12-12
Filing date: 1926-12-12
Publication date: 1929-11-30

Description

Einrichtung zur Steuerung eines elektrischen Kontaktes in Abhängigkeit von dem Bewegungszustand eines Steuerapparates Um einen elektrischen Kontakt in Abhängigkeit von dem Bewegungszustand eines Steuerapparates zu steuern, also z. B. ihn während der Drehung einer Steuerwelle offen zu halten und ihn erst -bei Stillstand oder nahe bei Stillstand der Welle zu schließen, stehen dem Konstrukteur mancherlei Mittel zur Verfügung, die aber alle viele Nachteile haben und ihren Zweck nur unvollkommen erfüllen. Elektrodynamische Strom- oder Spannungsquellen, welche von der Steuerwelle angetrieben werden, können erst. von einer gewissen Geschwindigkeit an eine zur Kontaktsteuerung ausreichende Energie liefern, nicht aber wenn die Geschwindigkeit der Steuerwelle dem Stillstand nahe ist. Es wären dazu auf alle Fälle entweder relativ große Maschinen oder großeDrehzahlübersetzungen notwendig, was aber zur Folge hätte, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Maschine bei voller Drehzahl der Steuerwelle den höchst zulässigen Wert überschreiten würde. Das gleiche gilt von den mechanischen Tachometern, die im Geschwindigkeitsbereich nahe dem Stillstand zu unempfindlich sind oder, falls ihre Empfindlichkeit auf diesen Bereich eingestellt wird, bei den hohen Tourenzahlen der Steuerwelle überbeansprucht würden.Device for controlling an electrical contact as a function from the state of motion of a control apparatus to an electrical contact in To control depending on the state of motion of a control apparatus, so z. B. to keep it open during the rotation of a control shaft and only at a standstill or close when the shaft is at a standstill, the designer is faced with a number of things Means are available, but all of them have many disadvantages and their purpose is only imperfect fulfill. Electrodynamic current or voltage sources which are generated by the control shaft can only be driven from a certain speed to one to the Contact control will provide sufficient energy, but not when the speed the control shaft is close to standstill. In any case, it would either be relative large machines or large speed ratios are necessary, which would, however, result in that the peripheral speed of the machine at full speed of the control shaft would exceed the maximum permissible value. The same is true of the mechanical Speedometers that are too insensitive in the speed range close to standstill or, if their sensitivity is set to this range, with the high numbers of revolutions of the control shaft would be overstrained.

Es sind nun auch Einrichtungen zur Steuerung elektrischer Kontakte in Abhängigkeit von dem Bewegungszustand eines Steuerapparates bekanntgeworden, bei welchen eine in Abhängigkeit von dem Bewegungszustand des Steuerapparates im Kreislauf bewegte Flüssigkeit die Steuerung des Kontaktes bev#,irkt, wobei sich an einer Stelle des Flüssigkeitsweges eine Stauwand befindet, durch welche während der Bewegung der Flüssigkeit das Flüssigkeitsniveau auf der Zuflußseite gehoben, auf- der Abflußseite gesenkt wird. Die Erfindung hat nun eine besonders vorteilhafte Ausbildung derartiger Schaltvorrichtungen zurrt Gegenstand, die darin besteht, daß die Höhe der im Flüssigkeitsgefäß befindlicheri Stauwand so bemessen ist, daß nach Erreichen der zur Kontaktsteuerung notwendigen Niveaudifferenz sich die bewegte Flüssigkeit frei über den oberen Rand der Stauwand ergießt, so daß der Kontakt während der Flüssigkeitsbewegung so lange offen gehalten wird, bis nach Stillstand des Steuerapparates ein Niveauausgleich durch eine am unteren Teil der Stauwand angebrachte, die Zu- und Abflußseite dauernd verbindende Öffnung stattgefunden hat und die Schwimmer ohne äußeres Zutun allmählich wieder ihre Ausgangslage erreichen, in welcher sie den Kontakt schließen.There are now also devices for controlling electrical contacts became known depending on the state of motion of a control apparatus, in which one depending on the state of motion of the control apparatus in the Circulation moving fluid controlling the contact bev #, irkt, being at one point of the liquid path there is a retaining wall through which during the movement of the liquid raises the liquid level on the inflow side, is lowered on the discharge side. The invention now has a particularly advantageous one Formation of such switching devices zurrt object, which consists in that the height of the retaining wall located in the liquid container is dimensioned so that after When the level difference required for contact control is reached, the moving Liquid pours freely over the upper edge of the retaining wall, allowing contact during the fluid movement is kept open until the control apparatus has come to a standstill level compensation by means of an attached to the lower part of the retaining wall, the access and the drain side has been permanently connecting opening and the float gradually reach the starting position in which they are again without external intervention close the contact.

Mit der Einrichtung nach der Erfindung läßt sich dann, wenn es sich um Aufgaben der oben bezeichneten Art, wo also bei jeder nennenswerten Drehung der Steuerwelle der Kontakt offen und nur ganz am Ende der Bewegung, also fast oder ganz bei Stillstand, der Kontakt geschlossen sein soll, die Steuerung des Kontaktes mit Hilfe eines bewegten flüssigen Mediums in vorteilhafter Weise bewirken, ohne daß bei voller Tourenzahl der Steuerwelle eine Überbeanspruchung der Einrichtung eintritt. Der Gegenstand der Erfindung sei an Hand der Fig. i und 3 des Ausführungsbeispiels und der Fig. a näher erläutert.With the device according to the invention, if it can for tasks of the kind described above, where every significant turn of the Control shaft of contact open and only at the very end of the movement, so almost or completely at standstill, the contact should be closed, the control of the contact effect with the help of a moving liquid medium in an advantageous manner, without that with full number of revolutions of the control shaft overstressing of the device entry. The object of the invention is based on FIGS. I and 3 of the embodiment and Fig. a explained in more detail.

In Fig. i bedeutet a ein Gefäß, dessen unterer Teil durch eine Trennwand bin die beiden Räume s und y geteilt ist. Diese beiden Räume kommunizieren sowohl durch die in der Wand b befindliche Öffnung c als auch durch die Rohre g und h, welche über die Pumpe c miteinander verbunden sind. In dem unteren Teil des Gefäßes a befindet sich die Flüssigkeit f, als welche zweckmäßig Öl verwendet wird. Bei ruhender Pumpe c sei der Flüssigkeitsspiegel durch die Niveaulinie e-c gegeben. Im dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich auf der Flüssigkeit im Raumes derSchwimmeri, welcher den elektrischen Kontakt k geschlossen hält, solange derFlüssigkeitsspiegeiin derNiveaulinie c-e liegt. Die Feder l sucht den Kontakt zu heben und dient dazu, einen Teil des Schwimmergewichtes zu kompensieren. Man kann aber bei Verwendung sehr leichter Schwimmer die Feder auch umgekehrt dazu verwenden, den Kontakt anzudrücken, um die gute Berührung der Kontaktflächen zu sichern. q und p sind die Anschlußklemmen für den -elektrischen Kontakt, et ist eine Öffnung zum Einfüllen der Flüssigkeit in den Behälter a. Die Wirkung dieser Einrichtung wird klar, wenn man voraussetzt, daß die Pumpenwelle d mit der Steuerwelle in irgendeiner bekannten Weise mechanisch gekuppelt ist. Verwendet man als Ölpumpe z. B. eine sogenannte Zahnradpumpe, dann wird bei jeder Drehung, gleichgültig ob die Geschwindigkeit groß oder klein ist, Öl aus dem Raum y in den Raum s gedrückt und der Flüssigkeitsspiegel m gegenüber n gehoben. Damit wird aber auch der Schwimmer i gehoben und der Kontakt k geöffnet. Je nach der Größe der Öffnung o bleibt dieser Niveauunterschied auch bei verschwindend kleiner Drehgeschwindigkeit bestehen. Erst bei Stillstand kommt dann ein Niveauausgleich und damit ein Schließen des Kontaktes k zustande. Falls nun aber die. Steuerwelle und mit ihr die Pumpenwelle d der vollen hohen Tourenzahl zustrebt, steigt die Flüssigkeit im Raum s über den Rand der Trennwand b und ergießt sich im Überlauf wieder in den Raum r. Bei dieser Einrichtung befindet sich also die Flüssigkeit in ständigem Kreislauf, und zwar bei sehr kleiner Geschwindigkeit bewegt sie sich durch die Öffnung o, bei sehr großer Geschwindigkeit fließt sie über die Trennwand b. Es ist klar, daß damit eine hohe Belastung der Pumpe vermieden wird, da weder hoher Druck noch große Reibungsverluste zu überwinden sind.In Fig. I, a means a vessel, the lower part of which is divided by a partition bin the two spaces s and y. These two spaces communicate both through the opening c in the wall b and through the pipes g and h, which are connected to one another via the pump c. In the lower part of the vessel a there is the liquid f, as which oil is expediently used. With the pump c at rest, let the liquid level be given by the level line ec. In the exemplary embodiment shown, the float i, which keeps the electrical contact k closed, is located on the liquid in the space as long as the liquid level lies in the level line ce. The spring l seeks to make contact and is used to compensate for part of the weight of the float. However, when using very light swimmers, the spring can also be used the other way round to press the contact in order to ensure good contact with the contact surfaces. q and p are the connection terminals for the electrical contact, et is an opening for filling the liquid into the container a. The effect of this device becomes clear if it is assumed that the pump shaft d is mechanically coupled to the control shaft in some known manner. Is used as an oil pump z. B. a so-called gear pump, then with each rotation, regardless of whether the speed is high or low, oil is pressed from space y into space s and the liquid level m is raised compared to n. However, this also raises the float i and opens the contact k. Depending on the size of the opening o, this level difference remains even at an infinitely small rotational speed. Only at a standstill is level equalization and thus contact k closed. But if the. Control shaft and with it the pump shaft d strives for the full high number of revolutions, the liquid in the space s rises over the edge of the partition b and pours in the overflow again into the space r. In this device, the liquid is in constant circulation, namely at a very low speed it moves through the opening o, at a very high speed it flows over the partition b. It is clear that this avoids a high load on the pump, since neither high pressure nor large friction losses have to be overcome.

An Stelle des einzigen Schwimmers, wie ihn die Fig. i zeigt, können auch gemäß Fig. 3 deren zwei verwendet werden, von denen der eine, il, auf dem Flüssigkeitsspiegels, der andere, i2, auf dem Flüssigkeitsspiegel n schwimmt. In diesem Falle könnten diese beiden Schwimmer an den Enden eines gemeinsamen Waagebalkens x angreifen, durch dessen Drehung der Kontakt k geschlossen oder geöffnet wird. Der Waage-, Balken x ist in Fig. 3 außen auf dem Deckel des Gefäßes a schwingbar angeordnet, und das mit den Schwimmern il und i2 verbundene Gestänge vl, v2 ist durch Öffnungen u1, u2 des Deckels geführt. Die außen angebrachten Kontakte k sind der Kontrolle leichter zugänglich, nur wird man sie, wenn nötig, ebenfalls mit einem schützenden Gehäuse umgeben. Befinden sich die gesteuerten Kontakte in einem getrennten Apparat, dann wird man die zugehörigen beweglichen Teile der beiden Apparate auf mechanischem, magnetischem oder elektromagnetischem Wege oder sonst in einer bekannten Weise miteinander kuppeln, um die Bewegung der Einrichtung der Erfindung auf die zu steuernden Kontakte zu übertragen.Instead of the only swimmer, as shown in FIG. I, can also according to FIG. 3, two of which are used, one of which, il, on the liquid level, the other, i2, floats on the liquid level n. In this case you could attack these two swimmers at the ends of a common balance beam x, by rotating the contact k is closed or opened. The scales, beams x is arranged in Fig. 3 on the outside of the lid of the vessel a to swing, and that rods vl, v2 connected to floats il and i2 are through openings u1, u2 of the lid out. The externally attached contacts k are easier to control accessible, only if necessary they are also provided with a protective housing surround. If the controlled contacts are in a separate device, then the associated moving parts of the two apparatuses on mechanical, magnetic or electromagnetic path or otherwise in a known manner with each other couple to control the movement of the device of the invention on the contacts transferred to.

Ein besonders günstiger Fall der Anwendung der beschriebenen Einrichtung ist bei Zentrifugen gegeben, deren Deckel fest verschlossen sein soll, solange sich die Zentrifuge noch bewegt. Es ist schon häufig vorgekommen, daß durch vorzeitiges Öffnen des Zentrifugendeckels und Hantieren mit Werkzeugen in der noch drehenden Zentrifuge das Bedienungspersonal zu Schaden gekommen ist. Es wird daher bereits vorgeschrieben, den Zentrifugendeckel so lange in geschlossenere Zustand zu arretieren, bis die Zentrifuge vollständig zum Stillstand gekommen ist. Gerade für diesen Fall ist die beschriebene Einrichtung besonders geeignet, falls die Aufhebung der Arretierung auf elektrischem Wege herbeigeführt wird. Dieser .Fall sei an Hand der Fig. a näher erläutert.A particularly favorable case of using the device described is given in centrifuges whose lid should be tightly closed as long as the centrifuge is still moving. It has often happened that through premature Open the centrifuge lid and handle tools in the still rotating one Centrifuge the operating personnel has been harmed. It is therefore already prescribed to lock the centrifuge lid in the closed position for so long, until the centrifuge has come to a complete standstill. Just for this case the device described is particularly suitable if the lock is canceled is brought about electrically. This case is closer to Fig. A explained.

In Fig. 2 bedeutet Z die bewegte Zentrifuge, D den ruhenden Zentrifugendeckel, S ein Schnappschloß, dessen Riegel R den Deckel D in der geschlossenen Lage arretiert. Durch einen im Innern des Schnappschlosses befindlichen Elektromagneten kann aber der Riegel zurückgezogen, also die Arretierung beseitigt werden. K ist ein Taster zum Schließen des Stromkreises der Batterie B, A die beschriebene Einrichtung der Erfindung (s. Fig. i), W die mit der Zentrifugenwelle (Steuerwelle) gekuppelte Pumpenwelle.In Fig. 2, Z denotes the moving centrifuge, D the stationary centrifuge lid, S a snap lock, the bolt R of which locks the cover D in the closed position. By means of an electromagnet located inside the snap lock, however, the bolt is withdrawn, so the lock is removed. K is a button to close the circuit of the battery B, A the device described Invention (see Fig. I), W the pump shaft coupled to the centrifuge shaft (control shaft).

Solange die Zentrifugenwelle und somit auch die Welle W rotiert, ist der in A befindliche Kontakt geöffnet. Ein Drücken des Tasters K führt daher nicht zum Ansprechen des Elektromagneten in S, also auch nicht zur Aufhebung der Arretierung des Deckels. Erst bei Stillstand der Zentrifuge wird der Kontakt in A geschlossen, und erst jetzt ist man in der Lage, durch Drücken des Tasters K den Hilfsstromkreis der Batterie auf den im Schnappschloß S befindlichen Elektromagneten zu schließen und damit den Riegel R zurückzuziehen. Ein vorzeitiges Öffnen des Deckels wird also durch die beschriebene Einrichtung in vollkommen zuverlässiger Weise verhindert. An Stelle der Batterie - können auch andere Stromquellen (Wechselstrom-, Gleichstrom-, Wellenstromerzeuger) treten. Sehr vorteilhaft ist es ferner, die Öffnung o (Fig. z) einstellbar zu machen, um die Zeit für den Ausgleich der Niveaudifferenz m-n den Bedürfnissen des Betriebes anpassen zu können. Zu diesem Zweck könnte die Öffnung o z. B. nach Art eines einstellbaren Schlitzes ausgeführt sein, dessen Weite durch Verschieben einer Abschlußwand geregelt wird. Wird dagegen die Öffnung o kreisförmig ausgeführt, dann könnte ein mit der Spitze in die Kreisöffnung hineinragender, axial verstellbarer Konus dazu verwendet werden, die Öffnung durch mehr oder weniger tiefes Hineinschieben des Konus zu verengern, wobei die Kreisöffnung in eine Ringöffnung übergeführt wird.As long as the centrifuge shaft and thus also the shaft W are rotating, the contact in A is open. Pressing the button K therefore does not trigger the solenoid in S to respond, i.e. it does not cause the cover to be unlocked. The contact in A is only closed when the centrifuge is at a standstill, and only now is it possible to close the auxiliary circuit of the battery on the electromagnet in the snap lock S by pressing the button K, thereby pulling the bolt R back. Premature opening of the cover is thus prevented in a completely reliable manner by the device described. Instead of the battery, other power sources (alternating current, direct current, wave current generators) can also be used. It is also very advantageous to make the opening o (Fig. Z) adjustable in order to be able to adapt the time for the compensation of the level difference mn to the needs of the company. For this purpose, the opening o z. B. be designed in the manner of an adjustable slot, the width of which is controlled by moving an end wall. If, on the other hand, the opening o is made circular, then an axially adjustable cone protruding with the tip into the circular opening could be used to narrow the opening by pushing the cone more or less deeply in, the circular opening being converted into an annular opening.

Die beschriebene Einrichtung kann auch dazu dienen, verschiedene Schaltvorgänge mit einer bestimmten oder einstellbaren zeitlichen Verzögerung einander folgen zu lassen, wobei die zeitliche Verzögerung durch den größten im Apparat sich einstellenden Wert der Niveaudifferenz m-n und durch die Größe der Öffnung o bestimmt wird. Zum Antrieb der Pumpe kann in diesem Falle an Stelle der rotierenden, bewegten Steuerwelle ein axial bewegter Steuermechanismus treten, z. B. der Anker eines Elektromagneten oder eines Relais, wobei der von der Flüssigkeit gesteuerte Kontakt dem Relaisstromkreis oder einem anderen Stromkreis zugeordnet werden kann. Der beschriebene Apparat zeichnet sich durch einfache, robuste Bauart, durch Verwendung in der Praxis längst erprobter Teile und Materien (Pumpe, Schwimmer, 0I), durch die Zuverlässigkeit seines Ansprechens und Arbeitens und bei Verwendung reinen Öles durch die Unveränderlichkeit seiner Konstanten aus.The device described can also be used to perform various switching operations follow one another with a specific or adjustable time delay let, with the time delay due to the largest in the device setting itself Value of the level difference m-n and is determined by the size of the opening o. To the In this case, the pump can be driven instead of the rotating, moving control shaft an axially moved control mechanism occur, e.g. B. the armature of an electromagnet or a relay, the contact controlled by the liquid being the relay circuit or can be assigned to another circuit. The apparatus described draws due to its simple, robust design, which has long been tried and tested in practice Parts and matter (pump, float, 0I), by the reliability of its response and working and when using pure oil by the immutability of its Constants.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for controlling an electrical contact depending on the state of motion of a control apparatus in which a depending on the state of motion of the control apparatus moved in the circuit Liquid control of the contact z. B. effected by means of a float, wherein there is a retaining wall at one point of the liquid path through which during the movement of the liquid, the liquid level on the inflow side raised, lowered on the outflow side, characterized in that the height the retaining wall located in the liquid container is dimensioned so that after reaching the level difference necessary for contact control, the moving liquid Pours freely over the upper edge of the retaining wall, allowing contact during the movement of the liquid is kept open until the level is equalized after the control apparatus has come to a standstill by one attached to the lower part of the retaining wall, the inflow and outflow side permanent connecting opening has taken place and the swimmers gradually without external intervention reach their starting position again, in which they close the contact.

2. Establishment according to claim i, characterized in that on both sides of the retaining wall, so both on the inflow side and on the outflow side, there is a float each, both swimmers can attack the ends of a common balance beam, @, the rotation of which actuates the contact.

3. Device according to claim 2, characterized in that the balance beam and the electrical to be controlled Contact is outside of the fluid circulation vessel. q ..

Facility according to claim i, characterized in that the one which circulates the liquid Device (pump) is coupled to the shaft of a centrifuge, the cover of which is through an electrically controlled snap lock is kept closed until the latch of the snap lock is drawn in by closing an auxiliary circuit is, but the contact controlled by the liquid in the auxiliary circuit is switched on in such a way that the auxiliary circuit can only be closed when the centrifuge also brings the circulated liquid to rest is, so when the contact kept open by the moving liquid again closed is.

5. Device according to claim i, characterized in that the Liquid through an electrically operated relay. z. B. electromagnets, in motion is set and that the electrical contact controlled by the liquid dem Relay circuit or another circuit can be assigned and with if necessary adjustable time delay through the opening (o) in the retaining wall.