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Steuervorrichtung für Kirchenglockenläutewerk Die Erfindung betrifft
eine Steuervorrichtung für Läutewerke von Kirchenglocken, bei welchen ein dauernd
mit der Glockenachse gekuppelter und in wechselndem Drehsinn umlaufender Elektromotor
in jeder der beiden Schwingungsrichtungen Antrieb erteilt. Dabei werden die Glockenschwingungen
durch diese Bewegung vermittelnde Teile so auf die Steuervorrichtung übertragen,
daß der Elektromotor , nur während eines begrenzten Schwingungsbereiches der Glocke
Strom erhält durch einen im gleichen Takte mit der Glocke schwingenden Steuerschalthebel,
während sie in die Endlagen frei ausschwingen kann.
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Die bekannten Läutewerke mit auf ähnliche Art wirkenden Steuervorrichtungen
haben den Nachteil, daß zu ihrer Betätigung umständliche mechanische Hilfsmittel,
wie Hebel, Rollen, Seilzüge u. dgl., erforderlich werden, welche das zuverlässige
Arbeiten der meist an entfernten Stellen angebrachten Steuerapparate in ungünstiger
Weise beeinflussen müssen. So kommt es häufig vor, daß der Motor durch einen dem
Schwingungssinn der Glocke entgegengerichteten Stromimpuls eingeschaltet wird, bevor
die Glocke ihre Endlage erreicht hat. Außerdem werden die Kosten für die Installation
derartiger Anlagen sehr hohe.
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Dieser Nachteil wird dadurch behoben, daß alle zu dauernden Störungen
Anlaß gebenden und darum einer steten Wartung bedürfenden mechanischen Hilfsvorrichtungen
in Wegfall kommen. Stromstöße auf den Motor im ungeeigneten Zeitpunkte, bevor also
die Glocke ihre Endlage erreicht hat, werden erfindungsgemäß dadurch unmöglich gemacht,
daß durch die unmittelbare Verbindung der Steuervorrichtung mit dem Glockenjoch
bei den ersten Schwingungen die Umsteuerung des Motors genau im Umkehrpunkte der
Glocke erfolgt, während später ein Abschalten der Antriebskraft erfolgt, bevor die
Glocke ihre Endlage erreicht hat. Dies wird erfindungsgemäß dadurch betätigt, daß
auf einem auf einer festen Achse drehbar gelagerten, mit der Glocke im gleichen
Takte schwingenden Steuerschalthebel ein Kontaktstück angeordnet ist, welches, nachdem
die Glocke durch einen Hilfsstromstoß in schwingende Bewegung gebracht ist, abwechselnd
der schwingenden Bewegung der Glocke folgend, zwischen zwei einander gegenüberliegenden
Kontakten pendelt, wodurch der Motor einen Stromimpuls bald in dieser, bald in entgegengesetzer
Richtung erfährt. Nach Erreichung einer gewissen Schwingungsweite treten zwei weitere,
zu den ersten Kontakten in Serie geschaltete, voneinander unabhängige Steuerhebel
in Tätigkeit, die durch Federwirkung in Kontaktschlußstellung von kürzerer oder
längerer Dauer gehalten und erst unter dem Einfluß eines am Steuerhebel sitzenden
Hartgummibolzens in die Öffnungsstellung umgelegt werden, dadurch also eine Abschaltung.
des
Stromes bewirken, bevor die Glocke ihre Endlage erreicht. Erfindungsgemäß werden
demnach zwei Steuerstromkreise mit je zwei Kontakten gebildet, von denen der eine
den Beginn der Motoreinschaltung bestimmende von einem Zeitpunkt kurz nach der Schwingungsumkehr
der Glocke bis zum Ende des Vorschwunges geschlossen, während des ganzen Rückschwunges
aber geöffnet ist, der andere das Ende der Motoreinschaltung bestimmende dagegen
während des ganzen Rückschwunges und während des Vorschwunges der Glocke bis zu
einer einstellbaren Zeit nach Schluß des ersten Kontaktes geschlossen, während des
übrigen Teiles des Vorschwunges aber geöffnet ist.
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Bei größerer Schwingungsweite wird dem Motor auf genau begrenztem,
im absteigenden Aste befindlichem Schwingungsbogen nur so viel Energie zugeführt,
daß die Glocke unter Vermeidung des Überschwingens ihre maximale Schwungweite erreicht
und dauernd beibehält, abhängig von der Entfernung der auf einem Führungsrahmen
einstellbaren Steuerhebelkontakte.
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Durch die Erfindung wird der Fortschritt erreicht, daß die Kraftübertragung
von dem Motor auf die Glocke auf den Teil des Schwingungsbogens verlegt wird, wo
die Glocke durch ihr Eigengewicht die motorische Kraft unterstützt. Es werden ferner
nicht nur unzulässig hohe Anlaufstromstärken, sondern auch harte, das ganze Netz
beeinflussende Stromstöße, die sehr häufig ein Durchbrennen der Sicherungen oder
starke Erwärmung der Motore zur Folge haben, vermieden. Nicht unwesentlich ist auch
der Umstand, daß der Einbau der ganzen Läuteanlage mit der neuen Steuervorrichtung
durch den Fortfall mechanischer Zwischenglieder sehr vereinfacht wird, daß ferner
die Stromlieferung zu den Motoren durch eine einzige Steigleitung erfolgt, wobei
erst am Motorenstand auf ganz kurze Entfernungen die Abzweige über die Polwendeschalter
zu den Motoren genommen werden. Die Bedienung der Steuervorrichtung und der Umschalter
geschieht durch in Hilfsstromkreisen schwächeren Leitungsquerschnittes liegende
Druckknopfschalter, die in der Sakristei, im Läutehause oder an anderen Stellen
der Kirche untergebracht sind. So ist es möglich, durch Fingerdruck auf den Knopf
den entsprechenden Motor unter Strom zu setzen und die Glocke zum Läuten zu bringen.
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1n beiliegender Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einer beispielsweisen
Ausführungsform dargestellt, und zwar zeigen: Fig. i die Steuervorrichtung in der
Vorderansicht, Fig.2 in der Seitenansicht mit teilweise eingelegtem Schnitt durch
die Reibungskupplung, Fig.3 den Einbau der Steuervorrichtung am Glockenstuhl, Fig.
q. das Schaltschema bei Verwendung eines Dreiphasenmotors, Fig.5 die schematische
Darstellung der Glockenschwingungen bis zur jeweiligen Umkehr und (in stark ausgezogenen
Linien) des auf diesem Wege erhaltenen motorischen Antriebes.
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Danach bestellt die neue Steuervorrichtung aus der sämtliche Apparateteile
tragenden eisernen Grundplatte i, die in ihrer vertikalen Mittellinie mit dem Schwingachsenmittel
der Glocke übereinstimmt und am Gebälke unter dem Glockenjoche mit Schrauben 2 befestigt
ist. Sie trägt an ihrem oberen Teile drei Anschlußklemmen 3. Durch eine Bohrung
der Grundplatte i ragt die mit einem Bund q. an beiden Enden mit Gewinde und im
linken Teile mit der Grundplatte fest verschraubte Achse 5. Diese trägt alle für
die richtige Arbeitsweise der Steuervorrichtung notyvendigen Teile einer Reibungskupplung.
Diese besteht aus der auf die Achse 5 aufgezogenen Scheibe 6, dem auf der Achse
drehbaren Umschaltarm 7, dem mit der Achse 5 durch Keil 8 verbundenen Kupplungsteil
g, dem auf diesem drehbar angeordneten, jedoch unter Friktion stehenden Steuerhebelträger
io und dem unter dem Druck der Spiralfeder i i stehenden, durch Keil 8 ebenfalls
undrehbar, aber axial verschieblichen Kupplungsglied i2. Auf diesem sitzt leicht
drehbar der Schalthebel 13, der in seiner Lage durch die mit Flansch versehene und
durch Stellschraube gesicherte Buchse 14 gehalten wird. Die Feder i i erhält ihre
Spannung durch eine auf den rechten Gewindeteil aufgeschraubte Mutter i5, wobei
die Unterlegscheibe zu einer die Feder führenden Muffe 16 ausgebildet ist.
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Der Schalthebel 13 geht etwa von seiner Mitte in den kreisrunden OOuerschnitt
über und ragt durch ein Winkeleisen 17 mit entsprechender Bohrung. Dieses ist an
einem Flacheisen befestigt, folgt der hin und her schwingenden Bewegung des Glockenjochs
und überträgt so diese Bewegung über den Schalthebel 13 auf den Steuermechanismus.
Auf der Unterseite des Schalthebels 13 ist auf isolierender Grundlage ein Kontaktstück
18, etwas weiter oben ein die Steuerhebel ig und 2o betätigender Bolzen 21 aus Hartgummi
befestigt. Beim Schwingen der Glocke kommt das Kontaktstück 18 abwechselnd mit den
stromführenden einstellbaren Schrauben 22 und 23 in Berührung. Diese sind auf einer
Hartgulnmiplatte 24. befestigt,
die den unteren Abschluß des im
mittleren Teile 25 schwächer gehaltenen Umschaltarmes 7 bildet. Der Steuerhebelträger
io ist rund um die Achse als Scheibe ausgebildet und hat nach unten zu einen kräftigen
bandförmigen Fortsatz 26, an welchem ein Blechführungsrahmen 27 angenietet ist,
der zur seitlichen Führung der eingeschobenen Hartgummiplatten 28 und 29 dient.
Der Blechführungsrahmen könnte auch in Form einer innen und außen mit Bord versehenen
Kreissegmentscheibe ausgebildet sein. Die unter diesen mit dem Blechrahmen 27 fest
verbundene Hartgummiplatte 3o besitzt auf der Rückseite je zwei halbtief eingearbeitete
Nuten 31, die zur Führung der Vierkantköpfe der Schrauben 32 dienen, welche eine
doppelte Feststellung der Platten 28 und 29 nach erfolgter seitlicher Einstellung
ermöglichen. Die Platten tragen je einen um die Bolzen 33, 34 drehbar gelagerten,
in ihrem Mittelteil mit'einer Kontaktfläche 3.5 versehenen Steuerhebel i9 und 2o,
der durch eine Zugfeder 36 stets in Kontakt mit seinem Widerlager 37 und 38 bleibt,
um erst bei einer gewissen Schwingungshöhe von diesem abgedrängt zu werden. Der
dem Widerlager gegenüberliegende Anschlag 39 dient lediglich zur Begrenzung der
Ausschlagsweite des Steuerhebels, nicht aber zur Weiterleitung bzw. Unterbrechung
des Stromes. Zum Schutze gegen äußere Einflüsse ist die Steuervorrichtung mit einem
in der Zeichnung nicht dargestellten Gehäuse überdeckt.
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Der Arbeitsgang ist folgender: Nach Einschalten des Stromes bei a
durch Hochdrücken des Trennmesserschalters und durch kurzes Senken des Druckknopfschalters
bei b wird die Phase S mit der Polleitung P über Kontakt 18 und 22 und Steuerhebel
i9 geschlossen. Der Strom durchfließt in seinem weiteren Laufe die Windungen der
Magnetspule in, und zieht den Anker des Polwendeschalters A an. Dadurch wird das
Netz mit den Motorphasen U-V-W verbunden, und der Motorstromkreis ist geschlossen.
Dieser Stromstoß, der den Motor für kurze Zeit in Bewegung setzt, genügt aber, um
die durch Zugseile bzw. Kette zwangsläufig mit dem Motor verbundene Glocke aus ihrer
Ruhelage zum Schwingen zu bringen, den Schalthebel 13 und damit den Umschaltarm
7 mit den Stellschrauben 22 und 23 mithochnehmend. Infolge des hohen Strombedarfs
beim Anzuge 'ist die aufgewendete Energie rasch verbraucht. Die Glocke schwingt
zurück, wobei sich der Schalthebelkontakt i8 von der infolge der Reibungshemmung
in ihrer Lage verharrenden Stellschraube 22 löst. Dies dauert aber nur Bruchteile
von Sekunden, bis der Schalthebelkontakt 18 mit der Stellschraube 23 in Berührung
kommt. Die Magnetspule in, erhält Strom, zieht den Anker an und schließt den Motorstromkreis
und das Netz mit den Motorphasen W-Tl-U. Der Motor läuft in entgegengesetzter Drehrichtung.
Dadurch wird der Glocke ein Antrieb in dieser Richtung erteilt. Durch das Weiterschwingen
der Glocke wiederholt sich das Spiel von neuem, und der Glockenausschlag wird immer
größer. Nach zwei bis drei Schwingungen wird der Ausschlag des Schalthebels so stark,
daß der Hartgummibolzen 21 beispielsweise den Steuerhebel 2o von seinem Widerlager
38 abdrängt und damit den Strom unterbricht. Dies hat zur Folge, daß der Motor nicht
mehr bis zum Umkehrpunkt der Glocke, wie bisher, durchzieht, sondern der Stromkreis
wird in dem Augenblick unterbrochen, wo der Steuerhebel sein Widerlager verläßt.
Die Glocke schwingt sodann infolge der eigenen Bewegungsenergie bis zum Umkehrpunkte
weiter und erhält erst wieder motorischen Antrieb, wenn der Schalthebelkontakt r8
mit einer der Stellschrauben 22 in Berührung kommt. Bald erreicht aber der Ausschlag
eine solche Weite, daß der Steuerhebel an den Anschlag 39 zu liegen kommt, wodurch
der ganze, unter Reibungshemmung stehende Steuerhebelträger io mit ins Schwingen
kommt. Dies hat zur weiteren Folge, daß, je höher die Glocke schwingt, die zugeführte
Energie immer kleiner wird, da der Zeitpunkt der Abschaltung immer früher (dem Umkehrpunkte
näher) erfolgt und die Glocke gleichzeitig den Winkelraum rascher durcheilt. Die
Zeit des Stromschlusses ist viel kürzer als bei kleinem Schwingungsbogen der Glocke.
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Man hat es also in der Hand, durch seitliche Verschiebung der Platten
28 und 29 die zur Glocke gehörige Schwingungsweite bzw. den Läutewinkel auf die
gewünschte Höhe einzustellen.