DE554440C - Leuchtsignaleinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung hat eine Verbesserung von elektrischen Motoren jener Art zum Gegenstande, bei welcher wärmeempfindliche Schalter vorgesehen sind, d· h. also Motoren mit einem Elektromagneten, Solenoid ο. dgl. und einem Anker oder einem ähnlichen Teil, der unter dem Einfluß des Magneten sich hin und her bewegt, in Kombination mit einem wärmeempfindlichen Schalter oder Unterbrecher, der selbsttätig den Erregungsstromkreis des Magneten erregt und aberregt oder auf anderem Wege aufeinanderfolgende Änderungen in der magnetischen Antriebskraft des Magneten hervorruft, damit die gewünschte Hinundherbewegung des Ankers, des Solenoids, Kolbens o. dgl. entsteht.

Die, Erfindung bezieht sich hauptsächlich auf belebte Signale und hat ein Verfahren zur Betätigung eines derartigen Signals zum Ge-

ao genstand. Dieses Signal kann beispielsweise als Leuchtsignal ausgebildet sein. Erfindungsgemäß werden die durch die vorerwähnte motorische Einrichtung erzeugten Stromimpulse auf einen Körper von erheblicher Trägheit übertragen, und zwar derart, daß dieser Körper ohne wesentliche Änderungen eine fortschreitende Bewegung in einer geschlossenen Bahn ausführt. Ob das bewegliche Glied selbst die Signalwirkung hervorruft oder ob das durch ein mit dem beweglichen Glied verbundenes Organ geschieht, ist gleichgültig. Die Erfindung beschränkt sich indessen nicht auf die Betätigung von belebten Signalen, sondern umfaßt alle Kombinationen zwischen einem elektrischen Motor ag der vorerwähnten Art, einem Körper von großer Trägheit, der entweder eine zusammenhängende, nach einer Richtung fortschreitende Drehbewegung oder eine Pendelbewegung ausführen kann, und einer Antriebsvorrichtmig, die mit dem Anker oder einem äquivalenten: Teil des Motors zusammenwirkt und so angeordnet ist, daß sie die in Abständen erfolgenden Impulse des Motors auf das Trägheitsglied so überträgt, daß dieses Glied die Antriebseinrichtung überläuft und dadurch die zusammenhängende und im wesentlichen gleichförmige Dreh- oder Schwingbewegung zustande kommt.

Die Antriebsvorrichtung wird zweckmäßig so angeordnet, daß sie durch den Anker oder einen äquivalenten Teil des Motors in Schwingungen versetzt wird. Die Kupplung mit dem Trägheitsglied erfolgt vorteilhaft durch eine in einer Richtung wirksame Kupplung (<beispielsweise ein Schaltklinkengetriebe). Das Trägheitsglied wird zweckmäßig auf einem Kugel- oder Wälzlager gelagert und mit einer Freilaufeinrichtung ausgestattet, über welche der Antrieb erfolgt. Infolgedessen wird bei jede'r Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Motorankers das sich fortgesetzt drehende oder schwingende Glied beschleunigt. Die Trägheit dieses Gliedes ist derart, daß es

seine zyklische Bewegung mit im wesentlichen unverringerter -Geschwindigkeit während der Rückkehrbewegüng "des Ankers fortsetzt, wobei ein neuerJ^orwärtsimpuls erfolgt, Ein sich ständig bewegendes Glied, das wie vorstehend beschrieben, von einem absatzweise tätig werdenden Motor angetrieben wird, läßt sich in verschiedener Weise ausnutzen, beispielsweise kann es die Grundlage ίο einer sich drehenden Reklameeinrichtung bilden oder in ständiger Folge eine Anzahl von Schaltoperationen ermöglichen, beispielsweise um verschiedene Teile eines elektrischen Signals zu erleuchten.
Ein Merkmal der Erfindung besteht auch darin, daß das Trägheitsglied einen Ring oder eine Platte trägt, die mit einer Anzahl von Öffnungen ausgestattet ist. Diese Öffnungen werden vorteilhaft durch einen durchsichtigen Stoff abgedeckt, dessen Farbe von einer Öffnung zur anderen wechseln kann. Lichtquellen werden in diesem Falle hinter dem Ring oder der Platte angeordnet,, und;'zwar so, daß sie durch besagte Öffnungen Lichtstrahlen hindurchschicken.

Die Erfindung sieht des weiteren eine Aus.-, führung vor, bei welcher das Trägheitsglied eine Abdeckscheibe oder einen Abdeckschirm umfaßt. Dieser erstreckt sich radial von der Drehachse aus zur Seite und wirkt mit Lichtquellen so zusammen, daß Felder, die von den. Lichtquellen beleuchtet werden, nacheinander abgedeckt oder freigegeben werden;

Ein weiteres Merkmal der Erfindung bezieht sich auf die elektrischen-Anschlüsse des Motors und des Unterbrechers sowie mit der Durchbildung des Unterbrechers.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen in mehreren Äusführungsbeispielen wiedergegeben.

Es zeigen:

Abb. ι eine teilweise geschnittene Ansicht einer Lieh !signaleinrichtung, Abb. 2 einen Schnitt nach der LinieTT-II der Abb. 1,

Abb. 3 eine teilweise geschnittene Ansicht einer abgeänderten Konstruktion,

Abb. 4 eine Ansicht des Elektromotors, wie er für die Signaleinrichtungen gemäß den Abb. Iy 2 und: 3 verwendet wird,

Abb. 5 eine teilweise geschnittene Ansicht einer . Freilauf vorrichtung ,mit Kugellager, "Wie sie für die Signaleinrichtungen gemäß den-Abb. 1, 2 und 3 verwendbar ist, Abb. 6 ein Schaltschema fi.tr die Signaleinrichtungen rnit schematischer Darstellung einer Unterbrecherausführung,

Abb. 7 eine Freilauf einrichtung in abgeänderter Ausführung.

In der gesamten Beschreibung sind für gleiche Teile gleiche Bezugszeicheh gewählt worden. In den Abb. 1 und 2 umfaßt das Signal ein zylindrisches Gehäuse 10 mit einer kreisförmigen Glasplatte oder Scheibe 11 an jeder Seite. Jede Glasscheibe ist mit einem durchsichtigen Rand 12 ausgestattet; außerdem ist das Mittelfeld 13 schwarz oder undurchsichtig ausgeführt, und es kann bei 14 und 15 in irgendeiner beliebigen Weise transparent durchbrochen sein. In dem zylindrisehen Gehäuse, des Signals sind, vier elek-. trische Lampen 16 untergebracht. Es werden abwechselnd eine "Anzahl, von Lampen in zwei Umfangsreih'en angeordnet, wie das in gestrichelten Linien in den Abb. r und 2 angedeutet ist. Zwei drehbare Ringe 17 sind in der Nähe eines jeden durchsichtigen Randes, und zwar zwischen diesen und denLampen 16, untergebracht. Diese Ringe stellen die vorerwähnten Trägheitsglieder dar-und sind jeweils mit einer Anzahl von Öffnungen 18 ausgestattet, die durch eine Scheibe 19 aus durchsichtigem Material abgedeckt sind. Die Farbe dieser Scheiben kann bei den einzelnen Öffnungen verschieden sein. Diebeiden Ringe 8g 17 sind drehbar auf der Spindel 20 eines Schrittschaltmotors gelagert, der im einzelnen in Abb. 4 dargestellt ist Es ist klar, daß während der Drehung dieser Ringe gemäß dem ersten Äusführungsbeispiel eine Anzahl von sich drehenden Lichtpunkten (die verschieden gefärbt sein können) erzeugt wird. In der abgeänderten Konstruktion sind die Lampen 16 abwechselnd und aufeinanderfolgend durch die Öffnungen 18 freigelegt, worauf sie wieder abgedeckt werden. Die Wirkung besteht in einer Anzahl von absatzweise auf leuchtenden farbigen Lichtpunkten, die um den Raud 12 umlaufen. Der vorerwähnte Motor ist in einem zylindrischen Metallgehäuse 2t untergebracht, das sich" inmitten des Signals auf einem Gestell 22 befindet. Die Achse 20 des Motors ragt an jedem Ende durch das Motorgehäuse 2 r hindurch und trägt zwei Freilauf vorrichtungen, von denen jede eine in einer Richtung wirksame Kupplung und ein Kugellager umfaßt. Die Einzel-, heiten dieser Einrichtung sind aus Abb. 5 zu erkennen. Die Ringe 17 werden jeweils durch Flansche 23 mit Hilfe von Drahtspeichen 24 getragen.

Gemäß Abb. 4 besteht der Motor aus einem lamellierten U-fÖrmigen Kern 25, der mit Erregungswicklungen. 26 ausgestattet'ist und in Polschuhen 27 endigt. Die Polschuhe sind zwischen Seitenplatten 28 aus Aluminium oder einem -anderen Formgußmaterial eingeklemmt. Die ; Seitenplatten 28. tragen zweck- · mäßig Kugellager zur Aufnahme der Spindel 20. Mit der Spindel 20 ist ein. Z-förmiger Anker 29 verbunden, der schwingend zwischen den Polschuhen gelagert ist. Die Wick-

hingen 26 werden absatzweise durch einen Unterbrecher, der weiter unten beschrieben werden wird, erregt. Bei jeder Erregung . wird der Anker 29 um ungefähr 60 ° verstellt, und zwar so, daß er mit den Polschuhen 27 ausgerichtet ist. Sowie der Strom durch den Unterbrecher unterbrochen wird, kehrt der Anker in die ursprüngliche Lage zurück, d. h. in die in Abb. 4 dargestellte Stellung. Dafür sorgt eine Spiralfeder 30, die mit einem Ende mit der Spindel 20 zusammenhängt und mit dem anderen Ende mit einer der Seitenplatten 28 vereinigt ist. Die Spiralfeder 30 sitzt innerhalb einer Aushöhlung der Vorderfläche einer der Seitenplatten 28. Sie wird abgedeckt durch eine kreisförmige Deckplatte, die in Abb. 4 nicht dargestellt ist. Die Rückwärtsbewegung des Ankers wird durch einen Gummipuffer 31 gedämpft. Die absatzweisen *. ao Vorwärtsbewegungen des Ankers werden auf die Ringe 17 durch die Freilaufvorrichtungen übertragen. Eine davon ist in Abb. 5 dargestellt, und die Trägheit des Ringes ist genügend groß, daß er sich mit einer im wesentliehen gleichförmigen Geschwindigkeit während des Rückganges des Ankers weiterbewegt. Während dieser Bewegung wirkt die in Abb. 5 dargestellte Vorrichtung als Freilauf. Wenn es gewünscht wird, kann die An-Ordnung umgekehrt werden, so daß die Ringe angetrieben werden, während der Anker durch die Spiralfeder 30 zurückgestellt wird. Die Vorrichtung gemäß Abb. S besteht aus einem Mittelkörper 32 und einem Außenrand ³^ 33, mit dem der Flansch 23 zusammenhängt. Der Außenrand 33 wird durch Kugeln 34 getragen. Der mittlere Körper 32 steht mit der Spindel 20 des Motors durch eine kleine Schraube 35 in Zusammenhang und trägt zwei drehbar gelagerte Klinken 36 und 37, die so angeordnet sind, daß sie mit Schaltzähnen 38 an der Innenfläche des Randteiles 33 zusammenwirken. Diese Klinken werden nach außen mit den Schaltzähnen durch leichte Federn 39 gezwungen. Sie sind in solchen Abständen voneinander angebracht, daß in jedem Augenblick nur eine Klinke in. völligem Eingriff mit dem Schaltzahn ist. In der in Abb. .5 dargestellten Lage ist die Klinke 36 in Eingriff mit dem Schaltzahn, während die Klinke 37 auf der Spitze eines Zahnes ruht. Rückt nun die Welle 20 im Gegensinne des Uhrzeigers, wie in Abb. 5 angedeutet ist, vor, so wird diese Bewegung durch die Klinke 36 auf das Außenglied 33 übertragen. Kehrt der Anker indessen durch die Wirkung der Spiralfeder 30 zurück, so gleiten die Klinken über die Zähne 38, und der Körper 33 sowie ■der durch ihn getragene Ring drehen sich im Gegensinne des Uhrzeigers auf den Kugeln 34 weiter um.

Wenn es. gewünscht wird,' können Rollen, ja sogar ein volles Lager an -Stelle 'der Kugeln 34 benutzt werden, und "es ist auch jede beliebige Kupplungsform¹ '-an Steife der vorerwähnten Schaltklinkenkupplung denkbar. Die Signaleinrichtung kann auch nur mit einem Ring ausgestattet sein. In Abb. 3 ist eine etwas andere Ausführung eines Lichtsignals angegeben. Das zylindrische Signalgehäuse 10 trägt eine undurchsichtige Abdeckung 40, die in der Nähe ihres Randes mit im Kreise angeordneten öffnungen 41 versehen ist. Diese Öffnungen sind bei 42 mit durchsichtig gefärbten Scheiben abgedeckt, wobei die Färbung von einer öffnung zur anderen wechseln kann. In dem Signalgehäuse sind vier elektrische Lampen untergebracht, oder es sind abwechselnd eine Anzahl von Lampen in kreisförmiger Anordnung, eine hinter jeder öffnung, vorgesehen. Das Trägheitsglied besteht in diesem Falle aus zwei Abdeckschildern 43, die an Drahtspeichen 24 eines Flansches 23 sitzen, der einen Bestandteil einer Freilaufvorrichtung gemäß Abb. 5 bildet. Die Abdeckschilder können sich zwischen den öffnungen 41 und den elektrischen Lampen 16 drehen,, so daß die Felder, welche durch diese Lampen erleuchtet werden, nacheinander während der Drehting der Abdeckschilder verdunkelt werden. Der Schrittschaltmotor, dessen Gehäuse 21 und die Anordnung des Motors mit dem Gehäuse innerhalb der Signaleinrichtung können ebenso sein wie in den Ausführungsbeispielen gemäß Abb. 1, 2 und 4.

Die Erregerwicklungen 26 des Elektromotors werden in Abständen durch einen Hitzdrahtschalter oder Unterbrecher erregt. Dieser Unterbrecher enthält zweckmäßig einen bimetallischen Streifen, der durch eine Widerstandsheizspule umgeben ist. Eine derartige Vorrichtung ist in Abb. 6 wiedergegeben. Die Wicklungen werden durch die Leitungen 44 und 45 mit Strom gespeist. Der Unterbrecher ist in die Leitung 44 eingeschaltet. Der bimetallische Streifen 46 ist an einem Ende drehbar gelagert; sein anderes Ende trägt einen Kontakt 47. Um den Bimetallstreifen ist eine Heizspule 48 herum- no gelegt, die an einem Ende mit dem freien Ende des Bimetallstreifens und mit dem anderen Ende mit den Wicklungen 26 zusammenhängt. In der Nähe des Kontaktes 47 des Bimetallstreifens 46 ist ein verhältnismäßig n₅ starrer Kontakt 49 vorgesehen. In der in Abb. 6 dargestellten Lage fließt der Strom beiipielsweise von der Leitung 45 über die Wicklungen 26, die Heizspule 48, den Bimetallstreifen 46 und zurück zur Erde durch die Leitung 44. Der Anker des Motors wird infolgedessen vorrücken. Durch den Strom-

durchgang wird der Bimetallstreifen 46 indessen heiß. Der Streifen biegt sich durch, bis der Kontakt 47 sich mit einem freien.Ende so bewegt,-daß er-derr starren Kontakt "49 berührt. Die Berührung zwischen den beiden vorgenannten Kontakten dient dazu, einen regelmäßig niedrigen Widerstand parallel zu den Wicklungen26 zulegen. Das gleiche gilt hinsichtlich der Heizwicklung 48 des Unterbrechers mit dem Erfolg, daß praktisch kein Strom durch die Wicklungen 26 und 48 fließt. Der Anker wird infolgedessen durch die Spiralfeder 30 zurückbewegt. Der Bimetallstreifen 46 kühlt sich ab und bewegt sich infolgedessen in seine ursprüngliche Lage zurück, bis die Berührung der Kontakte 47 und 49 aufhört. In diesem Augenblick beginnt die Wiedererregung der Wicklungen 26, und der Zyklus, der Betriebs vorgänge beginnt von neuem. Es ist wünschenswert, daß ein Widerstand 116 zwischen die Wicklungen 26 und die Stromquelle gelegt wird, und ' dieser Widerstand kann durch eine Lampe oder die Lampen 16 gebildet werden, welche als Lichtquelle für die Signaleinrichtung dienen. In diesem Falle erhielte man eine sehr wirtschaftliche Gesamtanordnung.

Es hat sich herausgestellt, daß mit Rücksicht auf die Veränderlichkeit der Ausgangstemperatur des wärmeempfindlichen Teiles des Unterbrechers, beispielsweise des Bimetallstreifens 46, und mit Rücksicht auf die dadurch bedingte verschiedene Ausgangsform dieses wärmeempfindlichen Teiles Veränderungen hinsichtlich der Zeiten hervorgerufen werden, innerhalb welcher der Unterbrecher den vollen Arbeitszyklus durchläuft. Beispielsweise entstehen zeitliche Veränderungen im Winter oder im Sommer durch örtliche Erwärmung der Apparatur, in welcher der Unterbrecher untergebracht ist. Das hat mitunter sogar zu einer Stillsetzung der Apparatur geführt. Um diesem Mißstand zu begegnen, ist eine Ausgleichvorrichtung vorgesehen, welche der Ausdehnung und der Zusammenziehung des wärmeempfindlichen Teiles infolge der Veränderung der Ausgangs temperatur entgegenwirkt. Diese Vorrichtung wird selbsttätig durch die Ausgangstemperaturen betätigt, für die ein Ausgleich erforderlich ist.

Aus Abb. 6 ist zu ersehen, daß der verhältnismäßig starre Kontakt 49 seinerseits auf dem freien Ende eines zweiten bimetallischen Streifens 50 untergebracht ist.- Die-Elemente, welche die beiden Bimetallstreifen 46 und-50 ergeben, sind so angeordnet,- daß beide Streifen das Bestreben haben, sich bei Temperaturschwankungen in derselben Richtung zu bewegen. Auf diese Weise wird der Luftspalt zwischen den Kontakten 47 und 49 stets auf - einem gleichbleibenden Anfangswert gehalten.

Der Unterbrecher kann als Einsatzelement, wie 'beispielsweise eine Schmelzsicherung, ausgebildet sein, damit ein leichtes Auswechseln möglich ist. Der Unterbrecher und die Ausgleichvorrichtung, sofern eine solche vorgesehen ist, können in dem Motorgehäuse 21 oder am Signalgehäuse an irgendeiner geeigneten Stelle neben dem Motor untergebracht werden.

Im Rahmen der Erfindung ist auch eine Ausführung möglich, bei welcher der Motor als Solenoid ausgebildet sein kann. Der Anker würde dann eine Zahnstange tragen, die mit einem Ritzel in Eingriff steht. Letzteres wäre auf einer Spindel anzuordnen, welche eine Klinke trägt und so angeordnet ist, daß sie ein sich ständig drehendes oder schwingendes Glied, wie oben beschrieben worden ist, antreibt. Bei jeder Erregung des Solenoids wird der Anker angehoben, dadurch das Ritzel gedreht, und durch die Stromunterbrechung, hervorgerufen durch den Hitzdrahtschalter, fällt der Anker nach unten, und zwar entweder durch die Schwere oder durch die Wirkung einer Feder.

Ein weiteres- Ausführungsbeispiel besteht darin, den Ring durch eine Scheibe oder go Platte zu ersetzen, in welcher Öffnungen oder gefärbte Scheiben in Spiralanordnung oder Wirbelanordnung vorgesehen sind.

Die Signaleinrichtung gemäß der Erfindung kann senkrecht oder waagerecht angeordnet sein; beispielsweise kann sie an der Decke aufgehängt werden.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel (s. Abb. 7) sitzt der Flansch 23 auf einem Kugellager, und er trägt eine Klinke 136, die in Eingriff mit Schaltzähnen um Umfang einer gezahnten Messingscheibe 60 steht. Diese Scheibe sitzt frei drehbar auf der Spindel 20, wird indessen zwischen zwei federnde Scheiben 61 geklemmt. Eine dieser Scheiben legt sich gegen das Mittelfeld des vorerwähnten Kugellagers an, während die andere auf dem Mittelfeld eines weiteren Kugellagers ruht. Diese Vorrichtung stellt infolgedessen eine Reibungskupplung dar, die genügend no kräftig ist, um. dem Trägheitsglied eine Bewegung in der gewünschten Richtung aufzuzwingen. : Wird das Trägheitsglied, beispielsweise dadurch, daß jemand die Signaleinrichtung untersucht, zurückgedreht, so schlüpft die Kupplung, und sie verhindert, daß die Klinke und die Zähne.beschädigt werden.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Leuchtsignaleinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch Stromimpulse

   angetriebener Trägheitskörper (17,43) als Schieber oder Blende vor feststehenden Lampen (16) oder Leuchtpunkten vorbeiwandert, um diese nacheinander abzudecken oder freizugeben und daß er infolge seiner Trägheit auch in der Zeit zwischen den einzelnen Stromimpulsen sich weiter dreht oder schwingt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägheitskörper (17 oder 43) unter Vermittlung einer Freilaufeinrichtung angetrieben wird.
3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägheitskörper ein Ring oder eine Platte (17) ist, die mit einer Anzahl von öffnungen (18) ausgestattet ist und daß Lichtquellen (16) hinter dem Ring oder der Scheibe so angebracht sind, daß durch die vorerwähnten öffnungen Lichtstrahlen geworfen werden, wobei die Öffnungen zweckmäßig durch eine durchsichtige Scheibe o. dgl. mit von Scheibe zu Scheibe sich ändernder Färbung abgedeckt sind.
4. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1

   und 2, 'dadurch gekennzeichnet, daß der Trägheitskörper aus einer oder mehreren Abdeckscheiben (43) besteht, die sich radial seitlich von der Bewegungsachse erstrecken und daß Lichtquellen (16) so angeordnet sind, daß öffnungen (42) einer Platte, die durch die besagten Lichtquellen (16) erreicht werden, nacheinander durch die Scheibe (43) während ihrer Bewegung abgedeckt und wieder freigelegt werden.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sdhlüpfkupplung zwischen dem Schrittschaltwerk (28, 29) und dem Trägheitsglied (17 oder 43) vorhanden ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägheitskörper (17 oder 43) durch die besagte Freilaufeinrichtung (36, 37) von einem Elektromotor bekannter Art angetrieben wird, der einem Schwinganker (29), einem Elektromagneten (26) und einem Hitzdrahtschalter (46, 47, 48) zur Lieferung eines unterbrochenen oder verschieden starken Stromes für den Elektromagneten dient.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen