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Zeitgeber, insbesondere für Zwecke der Reihenauslösung, z. B. von
aus Luftfahrzeugen abzuwerfenden Lasten Bei Geräten verschiedenster Art werden sog.
Zeitgeber benötigt, d. h. Vorrichtungen, die nach Einschaltung, sei es von Hand,
sei es automatisch, ihrerseits nach Ablauf .einer ganz bestimmten Zeitspanne eine
Auslösung vornehmen. -Häufig liegt der Fall auch so, daß der genannte Zeitgeber
nach Einschaltung eine Reihenauslösung bewirken soll, d. h. daß er nacheinander
mehrere Auslösungen in ganz bestimmten Zeitabständen durchführen soll. In Verbindung
hiermit wird in der Regel auch die Forderung gestellt, daß die Zeitspanne zwischen
Einschaltung und Auslösung bzw. zwischen zwei Einzelauslösungen einer. Reihenauslösung
einstellbar ist. Hinsichtlich des Anwendungsgebietes sei beispielsweise hingewiesen
auf den Fall, daß mehrere Schalter in bestimmten Zeitabständen nacheinander eingeschaltet
werden sollen. Weitere Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich von selbst aus der vorgenannten
Wirkungsweise.
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Zeitgeber, insbesondere für die
Zwecke der Reihenauslösung, z. B. von aus Luftfahrzeugen abzuwerfenden Lasten, in
vorgewählten, einstellbaren Zeitabständen und Stückzahl. Derartige Einrichtungen
sind bereits bekannt, bei denen sich aber nicht unerhebliche Schwierigkeiten ergeben
hinsichtlich der Forderung, daß die Zeitspanne zwischen Einschaltung des Zeitgebers
und der von ihm durchgeführten Auslösung in weiten Grenzen einstellbar sein soll.
Die Erfindungsaufgabe besteht nun darin, eine Lösung zu finden, die eine derartige
Zeiteinstellung in weiten Grenzen zuläßt, die aber auch selbst dann mit Vorteil
verwendbar ist, wenn eine solche Einstel.lbarkeit nicht notwendig ist oder wenn
bei der einzelnen Einrichtung, innerhalb der der Erfindungsgegenstand verwendet
wird, nacheinmaliger Einstellung des Zeitgebers, diese Einstellung unverändert bleibt.
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Dies wird im wesentlichen dadurch erreicht, daß als Zeitorgan ein
entgegen einer Gegenkraft ausschwenkbarer Schwinghebel mit einer an ihm drehbar
gelagerten Schwungmasse benutzt ist in Verbindung mit einem Getriebe zur gegenseitigen
Kupplung der Ausschwingung des Schwinghebels mit der gegenüber diesem erfolgenden
Drehung der Schwungmasse. Bei der Einschaltung dieses Zeitgebers wird der aus Schwungmasse
und Schwinghebel bestehenden Einheit ein Impuls erteilt mit der Folge, daß der Schwinghebel
ausschwingt und gegenüber ihm die Schwungmasse sich dreht. Bei dieser Bewegung wird
die vorgenannte Feder gespannt. Das aus Schwungmasse und Schwinghebel bestehende
Zeitorgan bleibt schließlich stehen und kehrt dann unter der Wirkung der gespannten
Feder in die Anfangslage zurück. Es ist
leicht verständlich, daß
durch Änderung der Anfangsspannung der Feder die Zeit,- die die aus Schwungmasse
und Schwinghebel bestehende Einheit für eine volle Schwingung benötigt, geändert
werden kann. Durch die Verwendung einer relativ zu dem Schwinghebeldrehbaren Schwungmasse
wird der Vorteil -erreicht, daß sich verhältnismäßig sehr große Zeitabstände genau
beherrschen lassen. So würde z. B. mit einer Ausführung, die dem in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht, ein Einstellbereich von 1/1s Sekunde
bis 2 Sekunden erreicht.
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Die weiteren Einzelheiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
des in der Zeichnung in der Endstellung nach erfolgtem Auslösev organg dargestellten
Ausführungsbei-Spieles.
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In der Zeichnung ist i der vorgenannte Schwinghebel. Er ist an einer
gerätefesten Stütze 2 mit Hilfe der Achse 3 gelagert. An dem einen Ende des Schwinghebels
i ist die aus einem Schwungrad 4 gebildete Schwungmasse drehbeweglich gelagert.
5 ist ein am anderen Ende des Schwinghebels i befestigtes Gegengewicht, durch das
das System i, 4, 5 mit Bezug auf die Drehachse 3 ausbalanciert wird. Die Stütze
2 ist an ihrem oberen Ende zu einem Zahnkranzsegment 2a erweitert, dessen Mittelpunkt
mit dem Drehpunkt des Schwinghebels i zusammenfällt. Mit dem Zahnkranzsegment 2a
ist die Schwungmasse 4 vermittels des auf ihrer Drehachse befestigten Ritzels 6
gekuppelt. Man sieht ohne weiteres, daß, bei einer Drehung des Hebels i das Ritzel
6 sich auf dem Zahnradsegment 2a abwälzt und dadurch eine Drehung des Schwungrades
4. relativ zum Hebel i erzwingt.
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Wie schon oben erwähnt, erfolgt die Ausschwenkung des Hebels i aus
der dargestellten Ruhelage entgegen der Wirkung einer Gegenkraft. Diese könnte z.
B. in .einer unmittelbar an der Achse 3 angreifenden Spiralfeder bestehen. Um indes
die Möglichkeit einer, Einstellung der Federkraft innerhalb weiter Grenzen und gegebenenfalls
nach einer bestimmten Charakteristik zu erzielen, ist gemäß weiterer Erfindung folgende
Anordnung getroffen: An einem gerätefesten Lagerarm 7 ist ein aus den beiden Armen
8a und 8b bestehender Doppelheb@e18 drehbeweglich gelagert: Auf den Arm 8a wirkt
eine Druckfeder 9 ein, und zwar über seinen in der zylindrischen Führung io längs
verschieblichen Teil ioa, der an seinem Vorderen Ende eine in Berührung mit dem
Hebelarm 8a stehende Rolle trägt. Der die Feder g enthaltende Teil i o ist an einem
bei i i a drehbeweglich gelagerten Zahnrad i i befestigt, das über das Ritzel 17-
mit dem Drehknopf 13 gekuppelt ist.- Es geht aus der Zeichnung hervor, daß
die mit dem Teil ioa zusammenarbeitende Bahn des Hebelarmes 8a nach einer kreisförmig
oder, sofern z. B. - eine bestimmte Charakteristik erwünscht ist, etwa spiralförmig
um die Drehachse des Zahnrades i i verlaufenden Kurve gekrümmt ist und daß somit
bei einer Drehung des Zahnrades i i bei -unveränderter' Lage des Hebelarmes 8a der
Angriffspunkt der Feder am Hebelarm 8a und gegebenenfalls auch die Spannung der
Feder 9 geändert wird.
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Zum Anzeigen der Einstellung der Teile 9 bis 13 könnte dem Drehknopf
13 eine Skala zugeordnet -werden. Um indes eine möglichst gute Ablesung zu ermöglichen,
ist eine besondere Anzeigevorrichtung vorgesehen, die über eine übersetzung mit
dem Zahnrad i i gekuppelt ist. Die betreffenden Elemente umfassen einen mit dem
Zahnrad i i verbundenen Kurventeil 14, =einen mit diesem züsammenarbeizenden und
bei i 5a drehbeweglich gelagerten Fühlhebel 15, einen mit diesem zusammenarbeitenden
zweiten, bei 16a gelagerten Fühlhebel 16 und eine gegenüber einer festen Marke 18
drehbewegliche Skalenscheibe 17. Letztere ist über das Ritzel 19 und
das Zahnradsegment 16b mit dem Hebel i6 gekuppelt. Durch Federn 2o und 21 wird der
Kraftschluß zwischen den genannten Elernenten aufrechterhalten. -Der die Skala tragende
Teil der Scheibe 17 und die feste Marke 18
sind hinter einem Fenster
der Vorderwand 22 des Gerätegehäuses sichtbar. Es kann _ also durch Einstellung
des Drehknopfes 13 gemäß der Skala 17, 18 die Lage des Angrillspunktes und gegebenenfalls
fauch die Anfangsspannung der Feder 9 eingestellt werden. Der zweite Arm 8b des
Doppelhebels 8 liegt gegen eine Rolle 23 an, die ihrerseits an einem bei 2V gelagerten
Zahnrad 24 drehbeweglich gelagert ist. Das Zahnrad 24 ist über das auf der
Achse 3 sitzende Ritzet 25 mit dem Schwinghebel i gekuppelt: Wird das System i,
g. im Uhrzeigersinne . in Bewegung gesetzt, so wird über die Teile 25, 24, 23 der
Doppelhebe18 :entgegen dem Uhrzeigersinne geschwenkt und dadurch die Feder g gespannt.
Nach einer wohldefinierten Zeit kommt das System i, 4 zur Ruhe. Die Feder 9 hat
den Höchstwert ihrer Spannung erreicht, und das System i, 4 kehrt unter der Wirkung
der Feder 9, die über den Hebel 8, die Rolle 23, das Stirnradgetriebe 24, 25 auf
das System i, 4 einwirkt, in die Anfangslage zurück: Es ist noch zu erläutern, in
welcher Weise und mit welchen Mitteln dem System i, 4 der zu seinem Antrieb dienende
Impuls erteilt wird. Hierzu ist folgende Anordnung vorgesehen. In dem Wirkungsbereich
einer an dem Schwungrad 4 befestigten Nase q.a befindet
sich ein
Sperrad 26, mit dem normalerweise eine Sperrklinke 27 in Eingriff steht. Diese kann
durch den bei 28d schwenkbar gelagerten Handbedienungshebel 28 ausgeklinkt
werden. Das Sperrad 26 sitzt auf der nur schematisch angedeuteten Welle 29
eines :intriebes 3o, der z. B. in einem Federmotor bestehen kann. Auf der Achse
29 ist weiterhin eine Nockenwalze 3 i angeordnet, deren Nocken 3 1a um einen der
Zähnezahl des Sperrrades ::6 entsprechenden Betrag gegeneinander versetzt sind,
im Ausführungsbeispiel also um einen Betrag von 6o°. Den einzelnen Nocken der Nockenwalze
sind Kontakte 321,
32' usw. zuggeordnet. Entsprechend dem Umstand, dar: das
Sperrad 26 sechs Zähne trägt, besitzt auch die in der Zeichnung nur teilweise dargestellte
Nockenwalze 3 i sechs Nokken, von denen jedem ein Kontakt zugeordnet ist. Über die
Kontakte 321, 32?- usw. können Auslösestromkreise für die mit Hilfe des dargestellten
Zeitgebers auszulösenden Vorrichtungen geführt werden.
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Auf der Welle 29 befindet sich endlich noch eine Stufenscheibe
33 mit sechs: ebenfalls je um 6o° gegeneinander versetzten Stufen. Dem Stufenschalter
33 ist ein Sperrzahn 3.1 zugeordnet, der an einem; bei 35a drehbar gelagerten Zahikranzsegment
35 befestigt ist und über das mit dem Zahnkranzsegment 35 kämmende Ritzel 36 und
den mit diesem verbundenen Drehknopf 37 eingestellt werden kann. Durch Drehen des
Knopfes 37 wird der Zahn 34 relativ zu der Stufenscheibe 33 verstellt. Dadurch kann-
die Zahl der Einzelauslösungen einer Reihenauslösung vorgewählt werden. Befinden
sich die Teile des Zeitgebers beispielsweise in der dargestellten Steilung und wird
dann der Zahn 3q. durch Drehen des Stellknopfes37 entsprechend der Höhe einer der
folgenden Stufen der Stufenscheibe 33 eingestellt, so werden nach Einschaltung des
Zeitgebers durch Bedienung des Handhebels 28 in einem bestimmten Zeitabstand nacheinander
die betreffenden Kontakte 321 usw. betätigt. Der letzterwähnte Zeitabstand ist bedingt
durch die Einstellung der Feder 9 relativ zu dem Hebelarm 8a. Es kann infolgedessen
die Skala 17 unmittelbar in Zeiten bzw. Zeitabständen geeicht werden.
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Die Bedienung und Wirkungsweise des Gerätes ist folgende: Es wird
zunächst der gewünschte Zeitabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Auslösungen,
d. h. mit Bezug auf die Zeichnung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Betätigungen
zweier Kontakte der Kontaktreihe 32i bis 326, durch. Drehen des Knopfes 13 gemäß
der Skala 17, .i 8 eingestellt. Es wird darin weiterhin durch Bedienung des Knopfes
37 die* Zähl der gewünschten aufeinanderfolgenden Auslösungen vorbestimmt. Die Einstellung
des Gerätes ist damit beendet. Im gewünschten Zeitpunkt wird dann durch eine Schwenkung
des Handhebels 28 das Gerät eingeschaltet. Durch diese Betätigung des Hebels 28,
die übrigens nur kurzzeitig erfolgt, wird das Sperrad 26 freigegeben. Es rückt unter
der Wirkung des auf ihn einwirkenden: Antriebes 3o weiter, allerdings nur um einen
Zahn, da die Klinke 27 inzwischen wiedereingefallen ist. Beim Weiterrücken des Sperrades
26 um einen Zahn treibt es gleichzeitig über die -Nase V die aus dem Schwinghebel
und dem Schwungrad 4. bestehende Einheit. an. Diese schwingt um die Achse 3 aus;
wobei das Schwungrad q. sich relativ zu dem Schwinghebel i dreht. Hierbei wird die
durch die Fortschaltung des Sperrades 26 auf das System i, q. übertragene Energie
zunächst in kinetische Energie umgesetzt, die sich ihrerseits wieder allmählich
in die Spannungsenergie de; Feder 9 umsetzt, da, wie schon oben erwähnt, mit der
Drehung des Schwungrades ¢ der Doppelhebel 8 entgegen der Wirkung der Feder 9 über
die Teile 3, 25, 2q., 23 ausgeschwenkt wird. Nach einer aus der Einstellung der
Teile 9 bis 13 und der konstanten Größe des über -das Sperrad 26 übertragenen Antriebsimpulses
sich ergebenden Zeitspanne erreichen das: System i, ¢ und die mit -ihm gekuppelten
Teile den Totpunkt, und es . schwingt dann das System in die Anfangslage zurück.
Wenn diese erreicht wird, besitzt naturgemäß das System i, q. noch eine gewisse
lebendige Energie, die hinreicht, um mit genügend großer Kraft die Nase qa gegen
das abgeschrägte Ende der Klinke 27 zu schlagen. Dadurch wird, wie man aus der Zeichnung
leicht ersieht, die Klinke 27 von neuem kurzzeitig ausgeklinkt und das Sperrrad
26 wieder um einen Zahn freigegeben. Es rückt um einen Schritt vor und überträgt
dabei wiederum einen Impuls auf das System i, q.. Dieses schwingt von neuem aus.
Die Vorgänge wiederholen' sich, bis bei der schrittweisen Fortschaltung der mit
, dem Sperrad 26 verbundenen Welle 29 die ebenfalls auf dieser Welle sitzende -Stufenscheibe
33 in Eingriff mit dem Zahn 34 gelangt. Sobald diese Stellung erreicht ist, bleibt
das Gerät bei der Rückkehr des Systems i, q. in die Anfangslage stehen. Zwar wird
auch in diesem Falle bei der Rückkehr des Systems i, q. in die Anfangslage die Klinke
27 ausgelöst; indes wird dadurch keine Fortschaltung des Sperrades 26 und der Welle
29 herbeigeführt, da ja durch die Stüfenscheibe33- und den Zahn 34 die betreffenden
Teile gesperrt sind.
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- Es geht aus vorstehendem hervor, daß die schrittweise Förtschaltung.
des Sperrades 26 und der mit ihm gekuppelten Teile in wohldefinierten,
durch
-die Einstellung der Teile 9 bis 13 gegebenen Zeitabständen erfolgt. Gleichzeitig
mit der Fortschaltung des Sperrrades 26 wird auch die Schaltwalze 31 fortgeschaltet.
Demgemäß erfolgt die Betätigung-der der Schaltwalze zugeordneten Kontakte in wohldefinierten
Zeitabständen.
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In der Zeichnung ist die Vorwähleinrichtüng 33 bis 37 und die Schaltvorrichtung
31, 32 unmittelbar mit der Welle 29 verbunden. Das ist natürlich nicht notwendig.
Man kann vielmehr zwischen der Welle 29 einerseits und der Schaltwalze 31 und ebenso
der Stufenscheibe 33 andererseits Übersetzungen einschalten mit der Folge, daß man
in diesem Fall entsprechend dem übersetzungs.verhältnis die Zahl der Stufen der
Schaltwalze 31 und entsprechend die Zahl der Stufen der Stufenscheibe 33 beliebig
erhöhen kann.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist mit dem durch das Zeitorgan
in bestimm-. ten wohldefinierten Zeitabständen schrittweise freigegebenen Antrieb
30 eine Nockenwalze 31 gekuppelt, der eine der Zahl der Nocken entsprechende Anzahl
von Kontakten 321- bis 326 zugeordnet ist. Bei Einschaltung des Gerätes
wird also entsprechend der Einstellung der Vorwähleinrichtung 33 bis 37 eine Reihenauslösung
durchgeführt, d. h. es wird eine -der Einstellung des Vorwählers entsprechende Anzahl
verschiedener Kontakte nacheinander betätigt. Es ist indes klar, daß das neue Gerät
ebensowohl verwendet werden kann, wenn es sich darum handelt, ein und den gleichen
Gegenstand; z. B. einen Schalter, wiederholt in bestimmten wohldefinierten Zeitabständen
-einzuschalten. Eine solche Ausführung läßt sich z. B. in einfachster Weise dadurch
verwirklichen, daß die Nokkenwalze 31 durch eine Nockenscheibe ersetzt und dieser
Nöckenscheibe ein einziger Kontakt zugeordnet wird, der also entsprechend der Drehung
der Nockenscheibe in bestimmten wohldefinierten Zeitabständen wiederholt kurzzeitig
geschlossen oder kurzzeitig geöffnet wird. Es versteht sich, daß der letztgenannte
Fall, die wiederholte Betätigung ein und derselben Vorrichtung, z. B. eines Kontaktes
oder eines Schalters, in bestimmten wohldefinierten Zeitabständen, ebenfalls unter
dem oben und in den Ansprüchen verwendeten Ausdruck Reihenauslösung zu verstehen
ist.