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Schaltwerk für Folgesteuerungen Unter Folgesteuerungen werden Einrichtungen
verstanden, mit deren Hilfe eine vorgegebene Bewegung mit Energie nachgebildet wird.
Hierbei ist das die Folgebewegung ausführende Organ (Folgeglied) möglichst synchron,
d. h. ohne Wegfehler, mit dem die vorgegebene Bewegung ausführenden Organ (Vorlaufglied)
zu bewegen. Diese Folgesteuerungen, die insbesondere in Recheneinrichtungen zur
Weiterleitung der Einstellwerte eines nur schwach ,belastbaren Organs verwendet
werden, enthalten Schaltwerke, mit deren Hilfe in Abhängigkeit von der Stellungsdifferenz
zwischen dem Vorlaufglied und dem Folgeglied eine Anzeigevorrichtung oder eine Schaltvorrichtung
für einen das Folgeglied antreibenden Wendemotor betätigt wird.
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Die Erfindung bezweckt, ein Schaltwerk zu schaffen, das in der Bauart
einfach ist, eine gerätefeste Anordnung der eigentlichen Schalt-oder Anzeigevorrichtung
ermöglicht und das gestattet, das Auftreten eines bleibenden Wegfehlers zwischen
dem Folgeglied und dem Vorlaufglied zu verhindern.
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Die Aufgabe ist durch eine Weiterentwicklung des bei Folgesteuerungen
bereits bekannten Schaltwerkes mit einem drehbaren und längs verschiebbaren Schaltstück
gelöst, das mit dem Vorlaufglied und dem Folgeglied einerseits über einen Gewindespindeltrieb
und andererseits über eine eine Längsverschiebung zulassende Verbindung gekuppelt
ist und durch seine Längseinstellung eine Anzeige- oder eine Schaltvorrichtung für
einen das Folgeglied antreibenden Wendemotor betätigt.
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Hiervon ausgehend, besteht das Wesen der neuen Lösung darin, daB das
Schaltstück einerseits an einer Gewindespindel und andererseits
längs
verschieblich, aber nicht drehbeweglich an einer Welle geführt und über diese und
die Gewindespindel mit dem Vor-Laufglied und dem Folgeglied gekuppelt ist .: und
auf seinem Arbeitsbereich eine Zylindjr_ flache und eine von dieser aus sich verlfin-@
gende Kegelfläche und vorzugsweise noch eine zweite an die Kegelfläche sich anschließende
Zylinderfläche enthält und daß es über ein gegen die Arbeitsfläche, und zwar in
der Nullstellung gegen die Kegelfläche kraftschlüssig anliegendes Zwischenglied
mit der Anzeigevorrichtung oder der Schaltvorrichtung in Einstellverbindung steht.
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Das neue Schaltwerk ist gegenüber der bekannten Bauart in der konstruktiven
und elektrischen Ausführung einfacher. So ist es z. B. im Gegensatz zum Bekannten
bei der neuen Lösung nicht notwendig; das Schaltstück oder andere Teile der eigentlichen
Schaltvorrichtung an gerätefesten Elementen zu führen; zur Führung genügen vielmehr
die ohnehin zur Verbindung des Schaltstückes mit dem Vorlaufglied und dem Nachlaufglied
erforderlichen Elemente, nämlich die Gewindespindel und die genannte Welle: Ferner
können alle aktiven Schaltteile gerätefest angeordnet werden mit dem daraus folgenden
Vorteil, daß sich bewegliche Stromzuführungen erübrigen.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel.
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i ist das Schaltstück. Es ist einerseits mit einem an ihm befestigten
Stift i, und einer an der Welle 2 befindlichen Längsnut 2" an der Welle 2 längs
v erschieblich, aber nicht drehbeweglich geführt. Auf der anderen Seite ist das
Schaltstück i mittels Innengewinde an einer Gewindespindel 3 geführt.
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Die Spindel 3 ist an dem gerätefesten Teil 4 drehbeweglich, aber nicht
längs verschieblich gelagert und z: B. über ein Kegelrad 5- mit dem nicht dargestellten
Vorlaufglied gekuppelt. Es kann aber auch bereits die Spindel 3 als Vorlaufglied
aufgefaßt werden, d. h. als dasjenige Glied, das die vorgegebene, mittels der Folgesteuerung
synchron mit Energie nachzubildende Bewegung ausführt. Die Welle 2 ist mit einer
Welle 6 verbunden, die an den gerätefesten Teilen 7 und 8 drehbeweglich, aber nicht
längs verschieblich gelagert ist. Die Welle 6 ist über ein Vor-Belege 9 mit dem
Wendemotor io gekuppelt. Sie oder ein mit ihr oder der Motorwelle zoa gekuppeltes
Organ stellt das Folgeglied dar.
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An einem mit dem gerätefesten Teil 7 verbundenen Lagerarm
7, ist bei 7ä ein doppelarmiger Hebel i i gelagert, der an seinem einen Ende
eine Rolle 12 trägt, die unter der Wirkung einer einerseits an dem Hebel i i und
andererseits an dem Lagerarm 7" angreifenden Zugfeder 13 kraftschlüssig in Anlage
gegen das Schaltstück i gehalten wird. Dieses "-#Sc°,itzt auf seinem Umfang eine
Zylinder-:fl::@he il" die an ihrem Ende in eine sich von dx@ser Zylinderfläche aus
verjüngende Kegelfläche i. übergeht: An diese schließt sich wieder eine Zylinderfläche
1d an. In der Nullstellung des Schaltstückes z, die dann gegeben ist, wenn zwischen
dem Vorlaufglied und dem Folgeglied keine Stellungsdifferenz besteht, liegt die
Rolle 12 gegen die kegelförmige Fläche i, des Schaltstückes i an, und zwar etwa
in der Mitte der Fläche i, Der Hebel i i ist an seinem anderen Ende mit einem am
Lagerraum 7, geführten Stößel 14 gelenkig verbunden. Der Stößel 14 greift
an der Mittelfeder 15" eines Federkontaktes 15 -an. Der Feder 15Q stehen zwei Federn
15b und 15, mit je einem Kontakt gegenüber. Über diesen Federkontakt ist der Motor
io in Differential- oder Doppelfeldschaltung an die Stromquelle 16 angeschlossen.
Der Motor io läuft also im einen oder anderen Drehsinne an, je nachdem die Kontaktfeder
15, bei 15b oder 15, Kontakt macht. In der dargestellten Stellung, in der die Rolle
12 gegen die Mitte der Kegelfläche iC des Schaltstückes i anliegt, befindet sich
die Feder 15d in der Mittelstellung bezüglich .der beiden Federn 15b und 15 Wandert
das Schaltstück i nach oben oder nach unten, so wird der Hebel i i um den Lagerpunkt
7a' ausgeschwenkt, und es wird über den Stößel 14 die Lamelle 15a in Anlage gegen
15b oder 15, gebracht. Der Motor läuft im einen oder anderen Sinne an.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Die Welle 3 möge sich drehen, .und
es möge der Motor io stillstehen. Dann hat die Drehbewegung der Welle 3 zur Folge,
daß sich das Schaltstück i infolge seines Gewindeeingriffes an der Welle 3 in der
Längsrichtung verschiebt. Dadurch wird der Hebel i i ausgelenkt und der Motor io
über die Schaltvorrichtung 15 im entsprechenden Drehsinne eingeschaltet. Der Motor
io, führt die Welle 6 der Bewegung der Welle 3 nach. Die Geschwindigkeit des Motors
ist mindestens gleich der Maximalgeschwindigkeit der i Welle 3 gewählt, sä daß der
Motor i o, nachdem er über 15 eingeschaltet wurde, sehr schnell eine Welle 3 einholt
mit der Folge, daß der Einschaltstromkreis bei 15 wieder unterbrochen wird. Praktisch
arbeitet die Einrichtung in gewisser Weise ähnlich wie ein Tirrillregler, d. h.
durch Ein- und Aus-bzw. Umschalten des Motorstromkreises wird dessen Geschwindigkeit,
auf einen mittleren Wert eingeregelt, derart, daß die Welle 6 sich
im
wesentlichen synchron mit der Welle 3 bewegt.
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Die Zylinderflächen i6 und id sind relativ lang bemessen, und zwar
aus folgendem Grunde: Wird auf die Welle 3 stoßartig eine größere, sehr schnell
verlaufende Verstellbeweg üng übertragen, so hat das zunächst zur Folge, daß die
Rolle 12 auf die Zylinderfläche i6 oder rd gelangt, und zwar in einen größeren oder
kleineren Abstand von der Grenze der Kegelfläche i, Hierbei wird der Hebel i i aasgelenkt
und in der aasgelenkten Stellung erhalten mit der Folge, daß der Motor io so lange
eingeschaltet wird und bleibt, bis die Welle 6 die Spindel z wieder eingeholt hat.
Es können also die Welle 6 und die Spindel 3 gegebenenfalls um eine oder mehrere
volle Umdrehungen gegeneinander verstellt werden, ohne daß diese Stellungsdifferenz
auf die Dauer erhalten bleibt. Verwendet man hingegen Schaltwerke, die etwa aus
einem mit dem Vorlaufglied gekuppelten Schaltarm und einem mit dem Folgeglied gekuppelten
Doppelkontaktsegment bestehen, so tritt bei diesen eine bleibende Stellungsdifferenz
auf, wenn der Schaltarm um einen bestimmten Betrag, beispielsweise um i8o bzw. 36o°,
relativ zum Doppelkontaktsegment verstellt wurde. Man kann zwar bei diesen Schaltvorrichtungen
durch Anwendung eines sogenannten Grob- und Feinsystems den betreffenden Nachteil
vermeiden; demgegenüber aber ist die erfindungsgemäße Ausführung in der Bauart wesentlich
einfacher.
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Bei der dargestellten Ausführung könnte die Zylinderfläche rd gegebenenfalls
ganz fortgelassenwerden. EswürdeauchdannderHebel i i beim Hinübergleiten der Rolle
12 über die obere Grenze der Kegelfläche i, aasgelenkt bleiben. Um die angestrebte
Wirkung zu erreichen, würden somit schon die Kegelfläche i, und die Zylinderfläche
i6 genügen.
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Die dargestellte Ausführung ist besonders einfach. Indes kann auch
in anderer Weise von der Längseinstellung des Schaltstückes i die Betätigung der
eigentlichen Schaltvorrichtung oderAnzeigevorrichtung abgeleitet werden. Z. B. könnte
das Schaltstück i auf seinem gesamten Umfang nach einer zylindrischen Fläche verlaufen,
die lediglich durch eine quer ', zur Längsachse des Schaltstückes verlaufende Ringnut
unterbrochen ist. Läßt man in die Ringnut das Ende eines doppelarmigen Hebels eingreifen,
so wird dieser Hebel, je nachdem das Schaltstück nach oben oder unten verschoben
wird, in der einen oder anderen Richtung aasgelenkt. Dieser Hebel könnte eine Anzeige-
oder Schaltvorrichtung antreiben.
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Die Verwendung einer Anzeigevorrichtung statt des Schalters
15 kommt z. B. dann in Betracht, wenn die Folgebewegung gemäß den Angaben
der Anzeigevorrichtung mittels einer Handkurbel eingeleitet wird. Die Anzeigevorrichtung
könnte im einfachsten Falle schon durch den Hebel i i gebildet werden, indem man
ihn beispielsweise mit einer Zeigerspitze versieht, die in der Nullstellung sich
mit einer Nullmarke an dem Teil 7 in Deckung befindet. In aller Regel wird jedoch
eine selbsttätige Steuerung, wie dargestellt, vorzuziehen sein.