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Auf eine gewünschte Zeitdauer einstellbarer Kurzzeitschalter Zum Schalten
kurzer Zeiten wird im allgemeinen das Helmholtz-Pendel verwendet, bei dem durch
Auslösen eines Relais ein Pendel freigegeben wird, das nach dem Durchfallen einer
gewissen, genau zu -messenden Strecke einen Kontäkt betätigt, welcher auf
ein zweites Relais einwirkt. Das Helmholtz-Pendel hat den Nachteil, daß es eine
sehr genaue Aufstellung und fachmännische Bedienung verlangt.
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Es sind ferner Zeitmeßeinrichtungen bekannt, bei denen eine rotationssymmetrische
Schwungmasse zu einem bestimmten Zeitpunkt angestoßen wird und die Drehung der Schwungmasse
als Maß für die seit dem Ingangsetzen verflossene Zeit benutzt wird. Derartige Einrichtungen
sind von der Aufstellung mehr oder weniger unabhängig und weisen daher nicht die
Störanfälligkeit wie das Helmholtz-Pendel auf. Diese Einrichtungen sind jedoch stets
als Kurzzeitmesser, dagegen niemals zum Schalten von kurzen Zeiten in Vorschlag
gebracht worden.
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Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, die Genauigkeit und den Verwendungszweck
des Helmholtz-Pendels mit der Einfachheit und Unabhängigkeit von@Störungen der erwähnten
Kurzzeitmesser miteinander zu vereinigen. Gemäß der Erfindung wird daher zu einem
auf eine gewünschte Zeitdauer einstellbaren Kurzzeitschalter eine um ihre Schwerpunktachse
frei drehbare rotationssymmetrische Schwungmasse verwendet, die über eine Antriebsklinke
durch eine ausgelöste Feder einen kurzzeitigen, durch einen Anschlag begrenzten
Impuls erhält und zufolge Auslösung ihrer sie freigebenden -Antriebsfeder an ihrem
Umfang Kontakte für den Beginn und das Ende des kurzzeitigen Schaltvorganges betätigt.
Eine derartige Einrichtung wird gemäß der Erfindung dadurch zu einem Kurzzeitschalter
gemacht, daß außer einem den Anfang des zu schaltenden Vorganges festlegenden Kontakt
zwei das Ende festlegende Kontakte vorgesehen sind, welche durch die von der Antriebsfeder
freigegebene Schwungmasse betätigt werden, hierbei den zu steuernden Stromkreis
ein- bzw. ausschalten und gemeinsam auf einem Kreisbogen verschiebbar sind, wobei
der Grad der Verstellung auf einer Skala ablesbar ist.
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Der Unterschied der Einrichtung nach der Erfindung gegenüber dem Hehnholtz-Pendel
besteht darin, daß nach der Erfindung der bewegliche Körper um eine Achse rotiert,
in der er iin indifferenten Gleichgewicht gelagert
ist. Nach Empfangen
des Impulses bewegt sich der Körper gleichförmig oder mindestens nahezu gleichförmig,
da er durch die Reibungskraft der Lagerung nur eine sehr geringe und bei dem kurzen
Drehwinkel zu vernachlässigende Verzögerung erfährt. Da die Einrichtung nach der
Erfindung gegenüber dem Helmholtz-Pendel den Vorzug der einfachen Bedienung und
der Unabhängigkeit von einer horizontalen Lagerung hat, eignet sie sich insbesondere
zur Verwendung auf Schiffen, bei denen das Bedürfnis für eine Zeitgebernormale vorhanden
ist, aber das Helmholtz-Pendel nicht verwendet werden kann.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Einrichtung nach der
Erfindung in Grund-und Aufriß beispielsweise dargestellt. In den Abb. i und ia bedeutet
i einen um eine feste Achse 2 drehbaren Körper, der beispielsweise als eine Metallscheibe
ausgebildet sein kann. Die Scheibe i ist über einer schweren Grundplatte 3 drehbar
angeordnet, die mit einer Skala versehen ist, die unter Umständen in Zeiteinheiten
geeicht sein kann. Auf der Grundplatte 3 ist ferner ein Schlitten 4 verschiebbar
angeordnet, der einen Kontakt trägt, der mittels eines Hebels 5 in einer später
beschriebenen Weise betätigt werden kann. Der Hebel 5 wird bei der Drehung der Scheibe
i durch einen Anschlag 6, der fest auf der Scheibe i sitzt, zurückgeschlagen. Den
Drehimpuls, durch den die Scheibe i in Bewegung kommt, erteilt ein Hebel 7, der
um eine Achse 8 mittels einer Feder g beschleunigt gedreht wird, sobald der Strom
eines Elektromagneten unterbrochen wird. Im Ruhezustand, d. h. bei eingeschaltetem
Elektromagneten io, ist der Hebel? von dem Elektromagneten fest angezogen. Die Impulsübertragung
von dem Hebel .7 auf die Scheibe i findet in einer Kerbe ii statt, in die die Spitze
eines Sperrhakens i2 eingreift. Die Impulsübertragung erfolgt durch Unterbrechen
des Relaisstromes mittels einer Taste 17, durch deren Drücken ein Federkontakt 18
geöffnet wird. Der Kontakt iS ist als Federkontakt ausgebildet, damit ein stets
gleichmäßiger Öffnungsfunke gewährleistet ist. Beim Unterbrechen des Relaisstromes
wird der Hebelarm 7 durch die Feder 9 gegen einen Anschlag ig gezogen und hierdurch
gleichzeitig ein Kontakt 2o geöffnet, der die erste Zeitmarke gibt.
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Der Sperrhaken 12 mird mittels einer Feder 13 in einer Ruhelage gehalten.
Damit die Ausgangsstellung genau festgelegt ist und die Spitze des Sperrhakens a2
wirklich genau in die Kerbe ii eingreift, ist es zweckmäßig, eine weitere, gestrichelt
gezeichnete Feder 16 vorzusehen, die in der Nullage die Scheibe i gegen die Kerbe
ii drückt und beim Freigeben des Hebels 7 durch die sehr viel größere Kraft der
Feder 9 überwunden wird. Gegebenenfalls kann diese Feder, die die Nullstellung der
Scheibe i sichert, als Rastennocke ausgebildet sein.
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Es ist von besonderer Wichtigkeit, daß die Kraft der Feder 9 konstant
ist und fein einreguliert werden kann. Sie ist daher in einem Klotz 14 stramm eingepaßt,
z. B. durch Klemmbacken festgeklemmt. Es ist außerdem eine Schraube 15 vorgesehen,
mittels derer die Feder fein eingestellt werden kann. Die Feder selbst besteht aus
gut gealtertem Stahl, der seine elastischen Eigenschaften über längere Zeitabschnitte
nicht ändert.
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Um die Benutzung des Erfindungsgedankens vielseitiger zu gestalten,
ist der Kontakt am Schlitten 4 als Doppelkontakt ausgebildet; die Achse, an der
der Hebelarm 5 sitzt, ist mit zwei Nocken ausgestattet, deren einer einen Kontakt
schließt, während der andere einen zweiten Kontakt öffnet.
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Eine Ausführungsform des Doppelkontaktes ist in den Abb. 2 und 2a
beispielsweise dargestellt. Abb. 2 entspricht der in Atrb. i gezeichneten Stellung
des Kontaktarmes 5 ; in Abb. 2a ist der Kontaktarm 5 zurückgeschlagen dargestellt.
In der Stellung des Kontaktarmes 5 gemäß Abb. 2 berührt die Spitze des einen Kontaktstückes
21 eine Blattfeder 22, die auf einer teilweise kantig ausgebildeten Welle 23 sitzt.
Ein aus den Kontaktteilen 24 und 25 bestehender Kontakt ist in dieser Stellung geöffnet.
Der Kontaktteil 25 ist ebenfalls eine Blattfeder, die auf dem Schlitten 4 mittels
eines Trägers 26 befestigt ist und sich fest gegen die Welle 23 legt. Beim Umschlagen
des Kontaktarmes 5 drückt die Welle 23 die Blattfeder 25 gegen den Kontaktteil 24.
Diese Stellung ist in der Abb. 2a dargestellt; gleichzeitig hebt sich die Blattfeder
22 von dem Kontaktteil 21 ab. Das Zusammenarbeiten des in Abb. 2 und 2a dargestellten
Doppelkontaktes mit dem Öffnen und Schließen des Kontaktes 2o (vgl. Abb. i) kann
nun in der Weise erfolgen, daß irgendein Vorgang, beispielsweise das Fließen eines
elektrischen Stromes, das durch das Öffnen des Kontaktes 2o in Gang gesetzt worden
ist, mittels des Doppelkontaktes beendet wird. Da durch das Umschlagen des Kontaktarmes
5 sowohl ein Kontakt geöffnet als auch ein anderer geschlossen wird, so kann wahlweise
die zweite Zeitmarke entweder unmittelbar durch Öffnen des Stromkreises gegeben
werden, der durch das Öffnen des Kontaktes 2o, z. B. mittels eines Relais, geschlossen
worden ist, oder aber es kann durch das Schließen des Kontaktes 24, 25 ein Relais
betätigt werden, welches seinerseits den geschlosfünen Stromkreis abschaltet. Die
Stromzusehrungsstellen des Doppelkontaktes werden durch Klemmschrauben 27, 28 und
29 gebildet. Durch ein Isolierstück 3o werden beide Kon-
Pakte gegeneinander
isoliert. Der Schlitten q., auf dem der Kontakt angeordnet ist, kann nötigenfalls
mit einem Nonius versehen sein.
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Um eine Abnutzung des Gerätes zu verhindern, sind die Schneide des
Sperrhakens 12 und die Kerbe =i aus besonders hartem Material hergestellt.
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Das Gerät kann für alle Zwecke verwendet werden, für- die das Helmholtz-Pendel
bisher angewendet wurde. Insbesondere eignet es sich zur Erzeugung sehr genauer
Zeitverzögerungen.