DE665987C - Schaltvorrichtung fuer Nachlaufwerke - Google Patents

Description

• Schaltvorrichtung für Nachlaufwerke Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für Nachlaufwerke, bei denen die Bewegungen eines Steuergliedes, das mittels einer elektrischen Kontakteinrichtung auf einen :Motor einwirkt, Nachlaufbewegungen eines rnit diesem Motor gekuppelten 'N achlaufgliedes auslösen und bei denen das Steuerglied und das Nachlaufglied so miteinander hekuppelt sind, daß dann, wenn die gegenseitige Verstellung dieser beiden Glieder infolge zu langsamer Fachstellung des N achlaufgliedes durch den Motor einen gewissen Betrag überschreitet, eine zweite elektrische Kontakteinrichtung betätigt wird, die eine schnellere Nachstellung des Nachlaufgliedes auslöst.
• Solche Schaltvorrichtungen für Nachlaufwerke sind dazu bestimmt, in Rechengeräten verwendet zu «-erden, z. B. zur Lösung der Aufgabe, in einem Sinus-Cosinus-Getriebe Polarkoordinaten und rechtwinklige Koordinaten ineinander zu verwandeln, oder z. B, (lazu, den Bewegungen eines zur Übertragung größerer Kräfte ungeeigneten Steuergliedes in zwei zueinander senkrechten Richtungen entsprechend, ein in den gleichen Richtungen verschiebliches Nachlaufglied, das mit Kraftantrieb versehen und daher geeignet ist, andere Mechanismen des Rechengerätes seinen Bewegungen entsprechend anzutreiben, so zu verstellen, daß es stets die gleichen Bewegungen ausführt wie das Steuerglied, ach der Erfindung erhält man eine baulich sehr gedrängte Schaltvorrichtung für Nachlaufwerke, bei denen das Steuerglied beliebigen. Bewegungen in einer Ebene unterliegt, wenn die beiden Kontakteinrichtungen so ausgebildet werden, daß bei jeder von ihnen in für einfachwirkende N'achlaufkontaktvorrichtungen bereits vorgeschlagener Weise ein einziger beweglicher Teil vorgesehen ist, der die zum Regeln der Nachführung des Nachlaufgliedes in beiden Koordinatenrichtungen eines in jener Ebene liegenden Koordinatensystems erforderlichen Schaltungen bewirkt, und wenn ferner zur Kupplung des Steuergliedes mit dem \ achlaufglied ein Federsystetn vorgesehen ist, das gegenseitige Verstellungen dieser beiden Glieder innerhalb jener Ebene zuläßt und im Sinne einer Annäherung dieser beiden Glieder aneinander wirkt. Die Spannung dieses Federsystems wächst also mit der Verschiebung ydes Steuergliedes und Nachfolgegliedes zueinander um so mehr, je mehr sich diese Glieder aus ihrer gegenseitigen Nulllage entfernen, in der ihre Mittelachsen übereinanderliegen.
• Zweckmäßig wird eine solche Schalteinrichtung so ausgebildet, daß von der erstgenannten Kontakteinrichtung einerseits die Kontaktgruppe aus zwei Kontaktpaaren besteht, die so zueinander angeordnet sind, daß die Kontakte jedes Paares eine von zwei einander schneidenden, in jener Ebene liegenden Geraden bestimmen und von dem Schnittpunkt der beiden Geraden gleichen Abstand haben, und andererseits der bewegliche Teil an dem gleichen Glied wie der feste Teil all-, seitig drehbar gelagert ist und eine Nabe ente% hält, deren Durchmesser ein Bruchteil de gegenseitigen Abstandes der Kontakte eines# Kontaktpaares ist und die in einer Bohrung einer jener Ebene parallelen Platte des betreffenden Gliedes liegt, derart, daß ihre Stirnfläche in der Nullstellung des beweglichen Teiles mit der dem anderen jener beiden Glieder zugewandten Seite der Platte angenähert in ein und derselben Ebene liegt, wobei zu dem für den Schaltvorgang erforderlichen' Verdrehen des beweglichen Teiles ein an diesem anderen Glied senkrecht zu jener Ebene verschiebbar gelagerter Zapfen dient, der durch Federkraft gegen die Stirnfläche der Nabe gedrückt wird.
• Vorteilhaft wird außerdem auch von der anderen Kontakteinrichtung einerseits die Kontaktgruppe aus zwei Kontaktpaaren bestehend ausgebildet, die so zueinander a-ngeordnet sind, daß die Kontakte jedes Paares eine von zwei einander schneidenden, in jener Ebene liegenden Geraden bestimmen und von dem Schnittpunkt der beiden Geraden gleichen Abstand haben, und andererseits der bewegliche Teil als ein den festen Teil umfassender Ringkörper ausgebildet, der an dem gleichen Glied wie der feste Teil so gelagert ist, daß seine Achse auf jener Ebene senkrecht sieht und daß er parallel zu jener Ebene gegenüber dein Glied verschiebbar ist.
• Dabei empfiehlt es sich, den äußeren Kranz jenes Ringkörpers kegelförmig auszubilden und auch das andere jener beiden Glieder mit einem kegelförmigen Kranz zu versehen, derart, daß die Kegelöffnungen einander zugewandt sind. Entsprechend bildet man dann das obengenannte Federsystem als einen Federring aus, der die Form eines jenen beiden Kegeln sich anpassenden Doppelkegels hat und jene beiden Kränze umschließt.
• Um ein sicheres Wirken der Kontakteinrichtungen zu verbürgen, ist es noch zweckmäßig, auf den beweglichen Teil jeder der beiden Kontakteinrichtungen eine Federkraft einwirken zu lassen, die diesen Teil von dem zugehörenden festen Teil fernzuhalten sucht.
• Werden Motoren verwendet, bei denen bei jedem Wechsel der Drehrichtung beide Stromzuleitungen umzuschalten sind, so müssen die Kontakteinrichtungen statt einfacher Kontakte Doppelkontakte erhalten oder in die Einfachkontaktleitung Relais eingeschaltet werden, die die Kontaktverdoppelung und gegebenenfalls auch gleichzeitig eine Verstärkung des Steuerstromes bewirken. Eine solche `'erstärkung kann auch durch Magnetkupplung erfolgen.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeisiel einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichdargestellt, bei der das Steuerglied und e4;#',r>N'achlaufglied innerhalb einer Ebene be-:iebig gegeneinander verstellbar sind, indem @;edes Glied mittels eines an sich bekannten Kreuzschlittensystems in zwei zueinander senkrechten Richtungen einstellbar angeordnet ist. Abb-. i zeigt das Schaltungsschema der Vorrichtung. Abb,.2 ist ein lotrechter Querschnitt durch die Vorrichtung und Abb. 3 eine Grundrjßansicht.
• Auf derGrundplatte i sind zwei zueinander parallele Gewindespindeln 2 und 3 drehbar gelagert, mit denen ein Schlitten 4. mit Hilfe von Mutterstücken 5 im Eingriff steht. Die Spindeln 2 und 3 sind mittels zweier Kegelräderpaare 6 und 7 und einer Welle 8 zu gleicher Drehung miteinander gekuppelt. Ihr Antrieb geht von einem auf die Spindel 3 wirkenden Motor 9 aus. An dem Schlitten .I ist eine Gewindespindel io drehbar so gelagert, daß ihre Achse die Achsen der Spindeln 2 urid 3 senkrecht kreuzt. Die Spindel io wird mittels eines Kegelräderpaares i i und einer genuteten Welle 12 von einem Motor 13 aus angetrieben. In die Spindel io greift mittels eines Mutterstückes 14 ein Schlitten 15 ein, der erfindungsgemäß einen seiner Bewegungsebene parallelen Teller 16 enthält und in dem eine Büchse 17 senkrecht zu dieser Bewegungsebene verschiebbar angeordnet ist. DieBüchse 17 ist am oberen Ende geschlossen. In ihrem Innern ist eine Feder iS angeordnet, die die Büchse vom Schlitten 15 wegzudrücken sucht. Der Teller 16 ist mit einem Gehäuse i9 verschraubt, das eine dein Teller 16 parallele Deckplatte 20 enthält. An dem Teller 16 sind vier Kontakte, 21, 22, 23 und 24 befestigt. deren Kontaktflächen in ein und derselben dem Teller parallelen Ebene liegen und von denen 21, 22 eine den Spindeln 2 und 3 und 23, 24 eine der Spindel io parallele Gerade bestimmen. Das zugehörende, allen vierKon= takten gemeinsame SchaltgIied der Kontakteinrichtung ist ein an einer Scheibe 25 befestigter Ring 26. Die Scheibe 25 ist mittels einer Spitze 27 in einer Bohrung der Stirnwand der Büchse 17 allseitig drehbar gelagert und enthält eine @',#abe 2$, die in einer Bohrung 29 der Deckplatte 2o liegt. Mit dem Gehäuse 1g ist noch eine dein Teller r6 parallele Platte 30 verschraubt. Zwischen der Platte 3o und der Deckplatte 20 ist ein Ringkörper 31 gelagert, dessen Achse senkrecht zum Teller 16 ist und der zwischen den b-,iden Platten 2o und 30 verschiebbar ist. Der Ringkörper 31 ist außen mit einem kegelförmigen Teil 32 verseben, derart, claß clie fiffnung des Kegels der Deckplatte 2o zugewandt ist. Innen trägt der Ringkörper 31 einen Kontaktring 33, der das vier Kontakten 3:I, 35. 36 und 37 gemeinsame Schaltglied einer zweiten Kontakteinrichtung ist. Diese vier ILontakte sind an dem Gehäuse i9 befestigt und liegen mit ihren Kontaktflächen auf einem Kreiszylinder, dessen Achse zu dem Teller 16 senkrecht ist und durch die Spitze 27 hindurchgeht. Durch die Kontakte 34 und 35 wird eine den Spindeln 2 und 3 parallele Gerade bestimmt, während die Kontakte 36 und 37 eine der Spindel io parallele Gerade bestimmen. Federn 38 zwischen dem Gehäuse ig und dem Ringkörper 31 suchen den.Ringkörper in einer Lage zu halten, in der der Kontaktring 33 von allen zugehörenden vier Kontakten 34, 35, 36 und 37 entfernt ist.
• :N-lit der Grundplatte i ist durch Säulen 39 citie Platte 4o fest verbunden. Auf dieser Platte sind zwei zueinander parallele Gewindespindeln 41 und 42 drehbar gelagert, mit denen ein Schlitten .a.3 mit Hilfe von Mutterstücken _.d. im Eingriff steht. Die Spindeln .I1 und 42 sind mittels zweier Kegelräderpaare d.5 und .I6 und einer Welle s7 zu gleicher Drehung miteinander gekuppelt. An dem Schlitten .I3 ist eine Gewindespindel .18 drehhar so gelagert, daß ihre Achse die Achsen der Spindeln .41 und 42 senkrecht kreuzt. Die Spindel 48 wird mittels eines Kegelräderpaares 49 von einer genuteten Welle "o aus angetrieben. Die Spindel 42 und die genutete Welle 5o sindmit einem Meßinstrument o. dgl., das die Bewegtmg eines Gliedes in rechtwinkligen Koordinaten liefert, so verbunden zu denken, daß sie j e entsprechend der Änderung einer der beiden Koordinaten verdreht werden. In die Spindel 48 greift mittels eines 1lutterstückes 51- ein Schlitten 52 ein, der mit einem Gehäuse 53 versehen ist, das am Rand einen kegelförmigen Teil 54 hat. In dem Schlitten 52 ist eine Büchse 55 mit einem kegelförmigen, eine Spitze 56 enthaltenden Boden zur Bewegungsebene des Schlittens verschieblich angeordnet. Eine Feder 57 sticht die Büchse von dem Schlitten 52 weg gegen die Stirnfläche der Nabe 28 bzw. gegen die Deckplatte 20 zu drücken. Die Anordnung ist so getroffen, daß bei derjenigen Stellung der beiden Schlitten 15 und 52 zueinander, bei der die Achsen der Büchsen 17 und 55 miteinander zusammenfallen, die Spitzen 27 und 56 auf einer Geraden liegen, die auf der gemeinsamen Bewegungsebene der Schlitten i 5 und 5:a senkrecht steht. Bei dieser Stellung berührt die Spitze 56 die Stirnfläche der Nabe 8 im Flächenmittelpunkt, wodurch die Scheibe :25 eine solche Lage (ihre N ullstellung) erhält, 01a13 die Stirnfläche ihrer Nabe 28 und die Kontaktfläche ihres Kontaktringes 26 jener

  Bewegungsebene (und damit dem Teller 1

  und der Deckplatte 20) parallel sind. Der

  Druck der Federn 18 und 57 ist so gewählt,

  da13 in dieser Nullstellung der Scheibe -25 die

  Stirnfläche ihrer Nahe 28 mit dem dein Ge-

  häuse 53 zugewandten Fläche der Deckplatte

  -o in ein und derselben Ebene liegt. Den

  kegelförmigen Teil 32 des Ringkörpers ;1

  und den kegelförmigen Teil 54 des Geliättses

  53 umfaßt ein Federring 58.

  Die beschriebene Schaltvorrichtung erlaubt

  eine Verschiebung des Schlittens 52 (des

  Steuergliedes) gegenüber dem Schlitten t 5

  (dem \ achlaufglied) in den Richtungen der

  Pfeile I, 1I, III und IV. Die Bewegung des

  Schlittens 15 in den Richtungen I und 1I wird

  durch den Motor 9 geregelt, der mit zwei

  entgegengesetzt gewundenen Wicklungen 5c

  und 6o (Abb. i ) versehen ist. Die Bewegun

  des Schlittens 15 in den Richtungen 111 und

  IV wird durch den -Motor 13 geregelt, der zwei

  entgegengesetzt gewundene Wicklungen 61

  und 62 enthält. Wenn der Motor 9 im Sinne

  des Uhrzeigers läuft, so bewegt sich der

  Schlitten 15 bzw. .I in der Richtung des

  Pfeiles Il. Läuft der Motor 13 im Sinne des

  Uhrzeigers, so wird der Schlitten 15 in der

  Richtung des Pfeiles I1 I verschoben. In diesen

  Fällen ist die Wicklung 6o bzw. 61 einge-

  schaltet. Beim Umlauf der Motoren 9 und 13

  entgegen dein Sinne des -Uhrzeigers, entspre-

  chend einer Verschiebung des Schlittens 15 in

  der Richtung des Pfeiles I bzw. IV, sind. die

  `-Wicklungen 59 und 62 eingeschaltet. Ist die

  Scheibenkontakteinrichtung 21, 22, 23, 24, 26

  wirksam, so durchfließt der Strom einen V or-

  schaltwiderstand 63 (Abb. i-), was eine ge-

  ringe Umdrehungszahl der Motoren 9 und 13

  und demnach eine Feinsteuerung des \ ach-

  laufgliedes zur Folge hat. Ist dagegen die

  Riiigkontakteinrichtung 33# 34, 35, 36, 37

  wirksam, so ist der Vorschaltwiderstand (13

  ausgeschaltet, was eine erhöhte Umdrehungs-

  zahl der Motoren 9 und 13 und demnach eine

  Grobsteuerung des N achlaufgliedes zur Folge

  hat.

  Die Wirkungsweise der Schaltvorrichtung

  ist folgende. Wird der Schlitten 52 aus seiner

  Nullstellung, in der er dem Schlitten 15 und

  in der die Spitze 56 der Spitze 27 genau ge-

  genüberliegt, wobei sämtliche Kontakte ge-

  öffnet sind und daher die ganze Schaltvor-

  richtung stromlos ist, verschoben, indem die

  Spindel 42 und die genutete Welle 5o von

  einem _1Ießinstrument o. dgl. aus verdreht

  «-erden, so wird auf die Scheibe 2,3 eine Hebel-

  wirkung ausgeübt, und der Kontaktritzg 26

  der Feinsteuereinrichtung kommt mit zwei

  benachbarten der vier Kontakte 21, 22. 23

  und 2.-). in Berührung. Dadurch werden die

  Motoren 9 und 13 eingeschaltet, und der

  Schlitten 15 wird so gesteuert, dah er den Bewegungen des Schlittens 52 folgt. Bei kleinen, langsamen Bewegungen des Schlittens 52 pendelt dabei die Scheibe 25 um ihre Nullstellung. Erfährt der Schlitten 52 große, schnelle Bewegungen, so entfernt sich die Spitze 56 schnell aus der Mitte der Stirnfläche der Nabe 28, sie verläßt hierbei die Stirnfläche und gleitet auf der Deckplatte 20. Mit der Änderung des Abstandes der Spitze 56 auf der Mitte der Stirnfläche der Nabe 28 ändert sich auch der Abstand der Achse des kegelförmigen Kranzes 54 des Gehäuses 53 von der Achse des kegelförmigen Kranzes 3-2 des Ringkörpers 31, wobei der die beiden kegelförmigen Kränze 54 und 32 umfassende doppell:egelförinige Federring 58 mehr und mehr gespannt wird. Die Spannung des Federrings 57 ist so bemessen, daß sie, wenn der gegenseitige Abstand der Achsen der beiden Kränze 32 und 54 gleich dem Halbmesser der Nabe 28 ist, ausreicht, um den Ringkörper 31 gegenüber dem Gehäuse 19 entgegen der Wirkung der Federn 38 um so viel zu verschieben, daß eine Berührung des Kontaktrings 33 der Grobsteuereinrichtung mit zwei benachbarten der vier Kontakte 3.4, 35, 36 und 37 zustande kommt. Dadurch wird der Vorschaltwiderstand 63 ausgeschaltet und ein schnellerer Lauf der Motoren 9 und 13 veranla.ßt, bis schließlich die Spitze 56 die Stirnfläche der Nabe 28 wieder erreicht, die Grobsteuerung durch Aufhören der Berührung des Kontaktrings 33 mit den zugehörenden Kontakten ausgeschaltet und die Feinsteuerungwirksarn wird.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltvorrichtung für '.Lachlaufwerke, bei denen die Bewegungen eines Steuergliedes, das mittels einer elektrischenKontakteinrichtung auf einen Motor einwirkt, N achlaufbewegungen eines mit diesem Motor gekuppelten \ achlaufgliedes auslösen und bei denen das Steuerglied und das Nachlaufglied so miteinander gekuppelt sind, daß dann, wenn die gegenseitige Verstellung dieser beiden Glieder infolge zu langsamer Nachstellung des N achlaufgliedes durch den Motor einen gewissen Betrag überschreitet, eine zweite elektrische Kontakteinrichtung betätigt wird, die eine schnellere Nachstellung des N7achlaufgliedes auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß bei beiden Kontakteinrichtungen (21 bis 28 und 31 bis 37) je ein einziger beweglicher Teil (Scheibe 25, Ring 31 o. dgl.) vorgesehen ist, der die zum Regeln der Nachführung des \ achlaufgliedes (Schlittens 15 o. dgl.) in beiden Koordinatenrichtungen eines ebenen Koordinatensystems erforderlichen Schaltungen bewirkt, und daß zur Kupplung des Steuergliedes (Schlittens 52 o. dgl.) mit dem Nachlaufglied (15) ein Federsystem (58) vorgesehen ist, das gegenseitige Verstellungen dieser beiden Glieder (15 und 52') innerhalb der Ebene jenes Koordinatensystems zuläßt und im Sinne einer Annäherung dieser beiden Glieder aneinander wirkt.
2. 2. Schaltvorrichtung nach Anspruch i. dadurch gel:ennzeichile't, daß von der erstgenannten Kontakteinrichtung (21 bis 28) einerseits die Kontaktgruppe (21 bis 2..1-) aus zwei Kontaktpaaren (-21, 22 und 23, 24) besteht, die so zueinander angeordnet sind, daß die Kontakte (21 und 22 bzw. 23 und =.4) jedes Paares eine von zwei einander schneidenden Geraden bestimmen und von dem Schnittpunkt der beiden Geraden gleichen Abstand haben, und anderseits der bewegliche Teil (25 bis 28) an dem gleichen Glied (15) wie der feste Teil (21 bis 24) allseitig drehbar gelagert ist und eine Nabe (28) enthält, deren Durchmesser ein Bruchteil des gegenseitigen Abstandes der Kontakte (21 und 22 bzw. 23 und 24) eines Kontaktpaares ist und die in einer Bohrung (29) einer der Ebene jenes Koordinatensystems parallelen Platte (2o) des betreffenden Gliedes (15) liegt, derart, daß ihre Stirnfläche in der Nullstellung des beweglichen Teiles (25 bis 28) mit der dem anderen (52) jener beiden Glieder (15 und e-2) zugewandten Seite der Platte (zo) angenähert in ein und derselben Ebene liegt, wobei zu dem für den Schaltvorgang erforderlichen Verdrehen des beweglichen Teiles (25 bis 28) ein an diesem anderen Glied (52) senkrecht zu der Ebene j enes Koordinatensystems verschiebbar gelagerter Zapfen (55) dient, der durch eine Feder (57 gegen die Stirnfläche der Nabe (28) gedrückt wird.
3. 3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß auch von der zweiten Kontakteinrichtung (31 bis 37) einerseits die Kontaktgruppe (34 bis 37) aus zwei Kontaktpaaren (3.1, 35 und 36- 37) besteht, die so zueinander angeordnet sind, daß die Kontakte (3.f und 35 bzw. 36 und 37) jedes Paares eine voll zwei einander schneidenden, in der Ebene jenes Koordinatensystems liegenden Geraden bestimmen und von dem Schnittpunkt der beiden Geraden gleichen Abstand haben, und anderseits der bewegliche Teil (3i bis 33) ein den festen Teil (34 bis 37) umfassender Ringkörper ist, der all dein gleichen Glied (15) wie der feste Teil (3@. bis 37) so gelagert ist, daß seine Achse auf der Ebene -jenes Koordinatensystems senkrecht steht und daß er parallel zu der Ebene jenes Koordinatensystems gegen.>-' über dem Glied (15.) verschiebbar ist. ';a
4. 4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 3r@ dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Kranz (32) jenes Ringkörpers (31 bis 33) kegelförmig ausgebildet ist und daß auch das andere (52) jener beiden Glieder (15 und 52) mit einem kegelförmigen Kranz (54) versehen ist, derart, daß die Kegelöffnungen einander zugewandt sind, wobei jenes Federsystem (58) ein Federring von der Form eines entsprechenden Doppelkegels ist, der jene beiden Kränze (32 und 54.) umschließt.
5. 5. Schaltvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf den beweglichen Teil (25 bis 28 bzw. 3 i bis 33) jeder der beiden Kontakteinrichtungen (21 bis 28 und 31 bis 37) Federn (18,57 bzw. 38) einwirken, die diesen Teil (25 bis 28 bzw. 31 bis 33) von dem zugehörenden festen Teil (21 bis 2.1 bzw. 34. bis 37) fernzuhalten sucht.