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Anordnung zur Betätigung eines Signalgerätes in Abhängigkeit von der
Einstellung eines Meßorgans Es sind bereits Anordnungen bekannt, bei denen in Abhängigkeit
von der Einstellung eines Meßorgans ein optisches oder akustisches Signalgerät betätigt
wird. Beispielsweise hat man bei Temperaturmessungen das Anzeigegerät mit einem
Kontakt versehen, der zweckmäßig einstellbare Maximal-, Normal- und Minimalkontakte
schließt und dadurch verschiedenartige Signalgeräte betätigt. Weiter ist es auch
bekannt, die Kontakte durch einen mit dem Anzeigeorgan gekuppelten Hilfszeiger zu
steuern. Schließlich ist vorgeschlagen worden, von der Achse des Meßorgans aus einen
Regelwiderstand einzustellen, der in dem Stromkreis eines die Signalgeräte steuernden
Relais mit einstellbarer Empfindlichkeit liegt.
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Der Anwendung dieser verschiedenen elektrischen Lösungen stehen indessen
in manchen Fällen gewisse Schwierigkeiten entgegen, insbesondere bei rauhen Betrieben
oder bei der Steuerung von großen elektrischen Energien. Im ersteren Fall ist z.
B. eine Verschmutzung der Kontakte nur schwer zu vermeiden, während im zweiten Fall
ein oder mehrere Relais erforderlich sind, wodurch die Anordnung umständlich und
unübersichtlich wird.
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Man kennt auch Einrichtungen zum Anzeigen des Wasserstandes, bei denen
sich an einem Gegengewicht, das in Verbindung mit einem Schwimmer steht, Quecksilberkippschalter
befinden. Diese Kippschalter sind so konstruiert, daß sie dauernd schräg nach der
einen Seite hängen, so daß sich das Quecksilber dauernd in der einen Hälfte einer
Glasröhre befindet. Die Glasröhre ist in zwei in Verbindung miteinander stehende
Kammern geteilt. Beim Kippen des Schalters läuft das Quecksilber in die bis dahin
leere Kammer und schließt einen Kontakt. Sowie der Schalter losgelassen wird, fällt
er wieder in seine alte Stellung zurück, und der Kontakt ist wieder geöffnet.
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Bei dieser genannten Einrichtung sind Anschläge vorgesehen, gegen
die der Schalter stößt, wenn das Gegengewicht eine bestimmte Stellung überschreitet.
Bewegt sich das Gegengewicht dann noch weiter, so findet keine Kontaktgabe mehr
statt. Es ist also mit dieser Einrichtung ohne eine besondere Einrichtung nicht
möglich, Dauerzeichen zu geben.
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Ein anderer Nachteil der bekannten Anordnung beruht darin, daß es
durch die besondere Konstruktion der Anschläge nur schwer möglich ist, den Anschlag
so einzustellen, daß die Kontaktgabe bei einer genau bestimmten Stellung stattfindet.
Dies fällt besonders ins Gewicht, wenn der Schalter so konstruiert ist, daß er sowohl
beim Hin- als auch beim Rückgang einen Kontakt schließt, da dann zwei getrennte
Anschläge
auf dieselbe Stellung einreguliert werden müssen.
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Schließlich zeigt sich auch ein Nachteil der bekannten Einrichtung
darin, daß bei ruckartigen Bewegungen des Schwimmers das flüssige und leicht bewegliche
Quecksilber in die obere Kammer des Schalters geschleudert wird und dort einen Kontakt
gibt, ohne daß die kritische Stellung überschritten ist.
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Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß
die Achse des Meßorgans einen vorzugsweise gasdicht abgeschlossenen Schalter, z.
B. eine Quecksilberröhre, für das Signalgerät über ein Einzahngetriebe steuert,
dessen Antriebsnockenscheibe für sich verstellbar ist. Diese Nockenscheibe ist zweckmäßig
mit einem von der Achse des Meßorgans angetriebenen Zahnrad mittels einer von Hand
einstellbaren Reibungskupplung verbunden. Soll an mehreren verschiedenen Stellungen
des Meßorgans eine Betätigung von Signalgeräten stattfinden, so wird eine entsprechende
Anzahl gleichartig aufgebauter Schaltgetriebe mit der Achse des Meßorgans verbunden.
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Durch diese besondere Anordnung wird es in einfacher Weise möglich,
die Stellung genau einzuregulieren, bei der eine Kontaktgabe erfolgen soll, und
es werden ohne besondere Hilfsmittel Dauerzeichen gegeben, solange die kritische
Stellung überschritten ist. Vor allem aber ist es durch die ortsfeste Anordnung
des Kippschalters unmöglich gemacht, daß Fehlanzeigen durch ruckartige Bewegung
desselben erfolgen können.
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In den Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Abb. i zeigt eine Draufsicht und Abb. 2 einen Schnitt längs der Linie
A -B der Abb. 1.
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Auf der Achse i eines Meßorgans 2 ist ein Zahnrad 3 befestigt, das
mit einem Zahnrad 4 in Eingriff steht. Außerdem ist ein Einstellknopf 17 auf der
Achse i angebracht. Das Zahnrad 4 ist auf einer Hohlwelle 5 angebracht, die auf
eine einen Einstellknopf 6 tragende Welle 7 lose aufgeschoben und mit dieser mittels
einer Feder 8 durch Reibung gekuppelt ist. Am anderen Ende trägt die Welle 7 eine
Schaltscheibe g, die einem sogenannten Einzahngetrieb angehört. In der Schaltscheibe
g ist am Rande eine zahnlückenartige Vertiefung io angebracht, mittels der ein Ritzel
ii angetrieben wird. Das Ritzel ii hat axialverkürzte und damit abwechselnd verlängerte
Zähne. Gelangt ein langer Zahn in die Lücke io, so wird bei Weiterdrefiung der Schaltscheibe
g das Ritzel ii um einen Schritt gedreht und nimmt dabei ein Zahnsegment i2 mit,
das über die Arme 13 einen Quecksilberschalter 14 um eine Achse 15 dreht. Ein Stift
16 dient als Anschlag für die Begrenzung der Bewegung des Zahnsegmentes 12. Der
Quecksilberschalter 14 besteht in an sich bekannter Weise aus einer gasdicht abgeschlossenen
Glasröhre, die z. B. mit Wasserstoff gefüllt sein kann. In dem unteren Teil der
Glasröhre sind zwei Vertiefungen vorgesehen, in die zwei Zuführungsdrähte 18 eingeschmolzen
sind, die durch Quecksilber bei waagerechter Röhrenlage verbunden, jedoch bei schräger
Lage der Rohre getrennt sind. An die Zuführungsdrähte wird das zu betätigende optische
oder akustische Signalgerät angeschlossen.
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In Abb. i ist mit dem Zahnrad 3 noch eine weitere Schaltvorrichtung
einstellbar verbunden, die in allen ihren Teilen genau so ausgebildet ist wie die
eben beschriebene. Durch diese zweite Schaltvorrichtung kann bei einer anderen Stellung
des Zeigers 2 ein Signalgerät in Betrieb gesetzt werden.
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Die Einstellung und Wirkungsweise der neuen Anordnung ist wie folgt
Zunächst wird durch Drehen des Knopfes 17 der Zeiger 2 auf denjenigen Skalenstrich
eingestellt, bei dem das Signalgerät betätigt werden soll. Dabei dreht sich auch
die Scheibe g, deren Einschnitt io entsprechend seine relative Stellung zur Verzahnung
des Ritzels ix verändert. Dann dreht man unter Festhalten des Zeigers 2 durch Überwindung
der Reibungskupplung 8 den Knopf 6; dabei dreht sich wiederum die Scheibe g. Trifft
die Verzahnung der Scheibe g das Ritzel ii, so wird dieses mitgenommen und bewirkt
eine Schaltung. Die nun gewonnene relative Stellung des Knopfes 6 zum Knopf 17 ist
die beabsichtigte Einstellung. Man bringt darauf unter Loslassen des Knopfes 6 den
Zeiger 2 mittels des Knopfes 17 auf seine Ausgangsstellung zurück. Jedesmal, wenn
dann der Zeiger 2 den betreffenden Skalenstrich in einer Richtung überschreitet,
wird dann über das Schaltgetriebe io bis 13 der Schalter 14 in einem Sinne verstellt,
z. B. in die Einschaltstellung überführt und beim Zurückgehen des Zeigers 2 über
dem betreffenden Skalenstrich der Schalter 14 in die frühere Stellung zurückgedreht,
z. B. in die Ausschaltstellung.
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Durch die vorerwähnte Relativverstellung des Knopfes 17 einerseits
und des linken sowie des rechten Knopfes 6 andererseits wird erreicht, daß die Einkerbungen
io an der linken und an der rechten Scheibe g ganz bestimmte Winkelabstände von
den Zahnrädern ii haben. Diese Winkelabstände kennzeichnen bestimmte Stellungen
des Zeigers 2, z. B. die Zeigerausschläge 15' und 8o'. Gelangt nun bei der Einstellung
des Zeigers 2 durch das nicht dargestellte Meßorgan der Zeiger auf eine dieser beiden
Stellungen, z. B. auf die Stellung 15', so gelangt, wie auf der Zeichnung dargestellt
ist, die Aussparung io der linken Schaltscheibe g mit dem linken Zahnrad ii in Eingriff
und verstellt dadurch-dieses Zahnrad derart, daß der linke Schalter 14 in die Einschaltstellung
gelangt.
In diesem Falle ist der Stromkreis für das an diesen Schalter
angeschlossene Signalgerät, z. B. die Glühlampe ig, geschlossen. Die Betätigung
des Schalters 1q. findet dabei bei jeder Überschreitung dieser Zeigerstellung statt,
ohne Rücksicht auf die Richtung, in welcher sich der Zeiger 2 bei Überschreitung
dieser Stellung gerade bewegt. Wenn der Zeiger 2 die durch den Winkelabstand zwischen
der Zahnlücke so der rechten Schaltscheibe g und dem rechten Zahnrad ii gekennzeichnete
Stellung in dem Beispiel 8o' erreicht, so gelangt das rechte Zahnrad ii mit der
Aussparung so in Eingriff, und bei Weiterbewegung des Zeigers über diese Stellung
hinaus wird der rechte Quecksilberschalter 1q. geschlossen, so daß die Glühlampe
2o zum Aufleuchten kommt.
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Sollen mehrere Skalenstriche durch Signalgeräte überwacht werden,
so ist eine entsprechende Anzahl von Schaltgetrieben so bis 13 nötig, deren Einstellung
und Arbeiten in der angegebenen Weise erfolgt. Es ist für die neue Einrichtung unerheblich,
ob mit Ruhe- oder Arbeitsstrom in den Signalkreisen gearbeitet wird. Weiter spielt
die Art des Meßgerätes keine wesentliche Rolle; es kann entweder ein Anzeige-oder
ein Registriergerät für beliebige Größen, z. B. Leistungen sein. In allen Fällen
gewährleistet die neue Einrichtung ein unbedingt sicheres Arbeiten der Signalvorrichtungen,
selbst wenn zu deren Betätigung Starkstrom erforderlich ist. Außerdem kann jederzeit
ohne Schwierigkeit eine Neueinstellung auf andere Signalstellungen vorgenommen werden.