DE756561C

DE756561C - Impulse generator

Info

Publication number: DE756561C
Application number: DES125893D
Authority: DE
Inventors: Alexander Asmus
Original assignee: Siemens APP und Maschinen GmbH
Current assignee: Siemens APP und Maschinen GmbH
Priority date: 1937-01-31
Filing date: 1937-01-31
Publication date: 1953-10-19

Description

Die Erfindung· betrifft die Ausgestaltung eines Impulsgebers zur Fernbetätigung von Relais oder anderen Elektromagneten, wobei die Impulsabstände innerhalb sehr weiter Grenzen, beispielsweise im Verhältnis ι: 50, einstellbar sein sollen. Die Erfindung bedient sich hierzu einer im wesentlichen mit gleichbleibender Geschwindigkeit umlaufenden Antriebswelle und eines mit dieser elektromagnetisch kuppelbaren Auslösewerkes, an welchem in weiten Grenzen der die Impulsabstände bestimmende Weg eines Auslösegliedes für die Schalteinrichtung einstellbar ist.The invention relates to the design of a pulse generator for remote actuation of Relays or other electromagnets, with the pulse spacing within very wide Limits, for example in the ratio ι: 50, should be adjustable. The invention serves For this purpose, a drive shaft revolving essentially at a constant speed and a release mechanism that can be electromagnetically coupled to this, on which the pulse intervals within wide limits determining path of a trigger element for the switching device is adjustable.

Es sind z. B. elektromagnetisch betriebene Motorzeitschalter für Impulsgabe bekannt, bei denen der Abstand der Impulse durch den einstellbaren Weg eines durch den Motor hin und zurück gedrehten Umschaltkontaktarmes festgelegt ist. Derartige und ähnliche Impulsgeber arbeiten nicht mit genügend großer Genauigkeit, obwohl sie einen großen Aufwand erfordern und insbesondere durch die Notwendigkeit der Motorumsteuerung bei jeder Umschaltung starker Abnutzung unterworfen sind. Vor allem aber sind diese Zeitschalter für sehr kleine Impulsabstände, beispielsweise zur Abgabe von zwanzig Impulsen in derThere are z. B. electromagnetically operated motor timer for pulse generation known, where the distance between the pulses is determined by the adjustable path of one through the motor and rotated back switching contact arm is set. Such and similar pulse generators do not work with sufficiently great accuracy, although they require a great deal of effort, and in particular by necessity the motor reversal subject to heavy wear every time it is switched are. But above all, these timers are for very small pulse intervals, for example to deliver twenty pulses in the

Sekunde völlig ungeeignet, wahrend der Impulsgeber gemäß der Erfindung derartige Anforderungen noch mit großer Genauigkeit erfüllt. Second completely unsuitable, while the pulse generator according to the invention such requirements still met with great accuracy.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die im wesentlichen mit gleichbleibender Geschwindigkeit umlaufende Antriebswelle mit einer in ihrer Ruhelage durch eine Verklinkung festgehaltenen Schaltwelle ίο über ein Getriebe mit einer Reibungskupp^ lung verbunden ist, für die Impulsgabe durch einen Elektromagneten mit der Welle des Auslösewerkes gekuppelt wird, dann den Auslöser von einem einstellbaren Anschlag aus bis zur Entklinkung der Schaltwelle dreht und hierauf vorübergehend mittels der Schaltwelle den Impulskontakt schließt und den Elektromagnetstromkreis unterbricht. Infolge der Aberregung des Elektromagneten wird die Auslösewelle mit dem Auslöser selbsttätig in ihre Ruhelage zurückgedreht und die Schaltwelle wieder für die folgende Schaltperiode verklinkt.This is achieved according to the invention in that the essentially constant Speed rotating drive shaft with a shift shaft held in its rest position by a latch ίο via a transmission with a friction clutch ^ treatment is connected to the shaft of the for the impulse given by an electromagnet Trigger mechanism is coupled, then the trigger from an adjustable stop until the control shaft is released and then temporarily by means of the control shaft the pulse contact closes and the electromagnetic circuit interrupts. As a result of De-excitation of the electromagnet will automatically activate the trigger shaft with the trigger their rest position turned back and the switching shaft again for the following switching period latched.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Abb. ι dargestellt. Abb. 2 zeigt eine kinematische Abwandlung der Bauform nach Abb. i.An embodiment of the invention is shown in Fig. Ι. Fig. 2 shows a kinematic modification of the design according to Fig. i.

Die Bewegung des Gebers wird von einer nicht dargestellten Kraftquelle abgeleitet, die mit gleichbleibender Geschwindigkeit auf die Welle ι einwirkt. Zur Auslösung des Gebers dient ein Elektromagnet 2, der durch eine beliebige Schalteinrichtung für die Ingangsetzung des Impulsgebers ein- und ausgeschaltet werden kann.The movement of the encoder is derived from a power source, not shown, which acts on the shaft ι at a constant speed. To trigger the encoder an electromagnet 2 is used, which is activated by any switching device the pulse generator can be switched on and off.

Der Geber enthält drei Wellen, nämlich außer der Antriebswelle ι die Sendewelle i' und die Auslösewelle 3.The encoder contains three waves, namely in addition to the drive shaft ι the transmission shaft i ' and the trigger shaft 3.

Die Sendewelle i' trägt ein Antriebsrad 4, einen Impulsnocken 5 zum Öffnen und Schlie^ ßen eines Federsatzes 6, einen Schaltnocken 7 für einen Federsatz 8, der in den Stromkreis des Magneten 2 eingeschaltet ist, und einen Sperrnocken 9, der durch das federbelasteteThe transmission shaft i 'carries a drive wheel 4, an impulse cam 5 for opening and closing a set of springs 6, a switching cam 7 for a spring set 8, which is switched into the circuit of the magnet 2, and one Locking cam 9, which is spring-loaded by the

Klinkenwerk 10, 11 gesperrt und freigegeben werden kann.Ratchet mechanism 10, 11 locked and released can be.

Die Triebachse 1 trägt eine Reibscheibe 12, ein auf der Welle 1 drehbares Zahnrad 13, das durch eine Reibungskupplung 14 mit der Welle ι gekuppelt ist, ein weiteres Zahnrad 15, das ebenfalls lose auf der Antriebswelle 1 sitzt und zu dem eine Reibungskupplung 16 gehört.The drive axle 1 carries a friction disk 12, a on the shaft 1 rotatable gear 13, which by a friction clutch 14 with the Shaft ι is coupled, another gear 15, which is also loosely on the drive shaft 1 sits and to which a friction clutch 16 belongs.

Auf der Auslösewelle 3 sitzt das Reibrad 17 und lose das Zahnrad 18. Zu diesem gehört eine Klauenkupplung 19 mit der Schaltscheibe 20, mit deren Hilfe die Klauenkupplung ein- und ausgerückt wird, und die stets eingerückte Mitnehmerkupplung 20', 20", deren Teil 20' mit der Auslösewelle 3 fest verbunden ist.The friction wheel 17 and loosely the gear 18 are seated on the release shaft 3 a claw clutch 19 with the switching disk 20, with the help of which the claw clutch engages and is disengaged, and the always engaged driving clutch 20 ', 20 ", whose part 20' is firmly connected to the release shaft 3.

Weiter trägt die Auslösewelle 3 einen an ihr festen Auslösehebel 22 und ein auf ihr drehbares Schneckenrad 21 mit einem Anschlag 2i' und dem Zeiger 23, der über der Skala 24 spielt.The trigger shaft 3 also has one on it fixed release lever 22 and a worm wheel 21 rotatable on it with a stop 2i 'and the pointer 23 which plays over the scale 24.

Mit dem Magnetanker gekuppelt ist ein mechanischer Schalthebel 25 mit einem Arm 26, der die Reibrolle 2j trägt, und mit einem weiteren Arm 28, der zur Verstellung des auf der Achse 29 gelagerten Kupplungsschalthebeis 30 dient und mit letzterem im Eingriff steht.Coupled to the magnet armature is a mechanical shift lever 25 with an arm 26 which carries the friction roller 2j , and with another arm 28 which is used to adjust the clutch lever 30 mounted on the axle 29 and which is in engagement with the latter.

31 ist ein Schneckentrieb zur Einstellung der Scheibe 21 gegenüber der Welle 3.31 is a worm drive for adjusting the disk 21 with respect to the shaft 3.

Es sei davon ausgegangen, daß das Gerät eingestellt werden soll. Die Auslösung des Klinkenwerkes 10, 11 ist offenbar abhängig von dem Zeitraum, den der Auslösehebel 22 zurücklegen muß, um den Hebel 11 auszulösen und durch diesen den Hebel 10 freizugeben, so daß die Sperrscheibe 9 ihrerseits freigegeben wird. Man kann also durch Einstellung am Schneckentrieb 31 die Anfangsstellung des Auslö'sehebels 22 gegenüber dem Hebel n nähern oder entfernen, also die Zeit zwischen Beginn der Schaltbewegung und Auslösung des Nockens 9 verkürzen oder verlängern. It is assumed that the device is to be set. The triggering of the Ratchet mechanism 10, 11 is apparently dependent of the period of time that the release lever 22 must cover in order to release the lever 11 and by this to release the lever 10, so that the locking disk 9 in turn is released. So you can adjust the worm drive 31, the initial position of the release lever 22 relative to the Approach or remove lever n, i.e. the time between the start of the switching movement and Shorten or lengthen the triggering of the cam 9.

Wenn nach durchgeführter Einstellung der Auslösezeit, die durch den Zeiger 23 an der Skala 24 erkennbar ist, der Magnet 2 Strom erhält, so wird der Hebel 25 angezogen. Hierdurch werden zwei Bewegungs vorgänge ausgelöst. If after the setting of the release time, which is indicated by the pointer 23 on the Scale 24 can be seen, the magnet 2 receives current, the lever 25 is attracted. Through this two movements are triggered.

i. Es wird die Klauenkupplung 19 gelöst, das Zahnrad 18 also von der Welle 3 entkuppelt, so daß es auf diese keine Bewegung übertragen kann; 2. es wird durch Andrücken der Reibrolle 27 an die treibende Reibscheibe 12 und das Reibrad 17 eine Kraftverbindung zwischen der Triebwelle 1 und der Auslösewelle 3 hergestellt, wodurch der Auslösehebel 22 in Drehung versetzt wird.i. The claw coupling 19 is released, the gear 18 is decoupled from the shaft 3 so that it does not transmit any movement to it can; 2. By pressing the friction roller 27 against the driving friction disk 12 and the friction wheel 17 a force connection between the drive shaft 1 and the release shaft 3 produced, whereby the release lever 22 is set in rotation.

Gleichzeitig wird über das Zahnrad 13 auch ein Moment auf das Zahnrad 4 ausgeübt. Da jedoch die Welle 1' vorläufig an der Drehung verhindert ist, da der Nocken 9 durch die Sperre 10 gehalten wird, vermag sich das Zahnrad 13 nicht zu drehen. Die auf dieses Zahnrad ausgeübte Kraft äußert sich vielmehr in einer gegenseitigen Verschiebung der Kupplungsteile der Reibungskupplung 14.At the same time, a torque is also exerted on the gear 4 via the gear 13. There however, the shaft 1 'is temporarily prevented from rotating, since the cam 9 by the Lock 10 is held, the gear 13 can not rotate. The one on this Rather, the force exerted by the gear is expressed in a mutual displacement of the Clutch parts of the friction clutch 14.

Nachdem der Auslösehebel 22 den vorher ingestellten Drehwinkel zurückgelegt hat, löst er die: Verklinkung 10, 11 aus, gibt damit den Nocken 9, d. h. die Welle 1', frei und bringt hiernach die Verklinkung 10, 11 wieder in die dargestellte Lage. Die Welle beginnt, sich bei ihrer Auslösung sogleich in der Pfeilrichtung zu drehen, und hierbei wird nach einer Verschwenkung um etwa 270 bis 300⁰ durch den Nocken 5 der Federsatz 6After the release lever 22 has covered the previously set angle of rotation, it releases the latching 10, 11, thereby releasing the cam 9, ie the shaft 1 ', and then bringing the latching 10, 11 back into the position shown. The shaft immediately begins to rotate in the direction of the arrow when it is triggered, and in this case, after pivoting through approximately 270 to 300 ^° by the cam 5, the spring set 6 becomes

geschlossen und 'damit ein Impuls nach außen abgegeben. Damit hat der Geber zunächst seine Funktion erfüllt. Die Impulse sollen sich nun vorzugsweise in annähernd gleichen Abständen wiederholen, solange dem Magnetstromkreis von der Batterie Strom zugeführt wird.. Hierzu.· 'ist folgende Einrichtung vorgesehen: closed and thus an impulse to the outside world submitted. The encoder has thus initially fulfilled its function. The impulses should be now preferably repeat at approximately the same intervals as long as the magnetic circuit the battery is supplied with power.

Kurz nach Beginn der Bewegung der Sendeachse i' wird durch den Nocken 7 der Federsatz 8 geöffnet und damit der Magnet 2 stromlos gemacht. Der Hebel 25 fällt ab, entkuppelt dabei den Reibtrieb 12, 27, 17. und legt dafür die Kupplung 19 ein. Die Bewegung der Sendeachse i' wird hierdurch nicht beeinflußt, da diese'Achse ihren Antrieb über das Räderpaar 13, 4 unmittelbar von der Welle ι ableitet. Die Achse 1' läuft also so lange um, bis die Nockenscheibe 9 durch dieShortly after the start of the movement of the transmission axis i ', the spring set 8 is opened by the cam 7 and the magnet 2 is thus de-energized. The lever 25 falls off, in the process decoupling the friction drive 12, 27, 17 and engages the clutch 19 for this purpose. The movement of the transmission axis i 'is not influenced by this, since this axis derives its drive via the pair of wheels 13, 4 directly from the shaft ι. The axis 1 ' revolves so long until the cam 9 by the

ao Klinke 10 wieder angehalten wird.ao latch 10 is stopped again.

Durch das Einlegen der Kupplung 19· wurde das Zahnrad 18 mit der Schaltwelle 3 verbunden. Da jetzt über das Räderpaar 15, 18 eine Kupplung zwischen den Wellen 1 und 3 geschaffen ist, wird eine Drehbewegung auf den Auslösehebel 22 im entgegengesetzten Drehsinn als bisher übertragen. Hierdurch wird der Auslösehebel 22 vom Sperrhebel 11 wieder entfernt und in die Ausgangslage zurückgeführt. Bei der Rückbewegung ist dabei die Umlaufgeschwindigkeit der Welle 3 viel größer als bei der Hinbewegung. Da das Rad 15 noch etwas größer ist als das Rad 18, läuft die Welle 3 dabei im vorliegenden Beispiel sogar schneller um als die Welle 1. Hat der Auslösehebel 22 den Anschlag 21' wieder erreicht, so bleiben die Räder 18 und 15 stehen, und die Kupplungsteile der Reibungskupplung 16 verschieben sich gegenseitig.By engaging the clutch 19 · became the gear 18 is connected to the selector shaft 3. Since now about the pair of wheels 15, 18 a Coupling between the shafts 1 and 3 is created, a rotary movement is on the Release lever 22 transferred in the opposite direction of rotation than before. This will the release lever 22 is removed from the locking lever 11 and returned to the starting position. During the return movement, the rotational speed of the shaft 3 is much greater than during the forward movement. Since the wheel 15 is slightly larger than the wheel 18, the shaft 3 even runs in the present example faster than the shaft 1. When the release lever 22 has reached the stop 21 'again, so the wheels 18 and 15 stop, and the Coupling parts of the friction clutch 16 move each other.

Die Unterbrechung des Magnetstromkreises 2 ist nicht dauernd, sondern erstreckt sich nur über einen Zeitraum, der durch den Nocken 7 bestimmt ist. Wenn also der Nocken abgelaufen ist, wird die Unterbrechung des Magnetstromkreises wieder rückgängig gemacht, der Magnet 2 also wieder an Spannung gelegt, und das Spiel wiederholt sich, bis der Magnet 2 endgültig abgeschaltet wird.The interruption of the magnetic circuit 2 is not permanent, but extends only over a period of time that is determined by the cam 7. So if the cam has expired, the interruption of the magnetic circuit is reversed, the magnet 2 is put back on, and the game is repeated until the Magnet 2 is finally switched off.

Die gesamte Folge der Vorgänge ist noch einmal kurz zusammengefaßt folgende: Durch das Einschalten des Magneten 2 wird eine Verschwenkung des Auslösehebels 22 aus der gezeichneten Ruhelage im Uhrzeigersinn bewirkt, bis dieser Hebel am Klinkenhebel 11 anschlägt. Damit beginnt die Welle i' umzulaufen. Nach einer Verschwenkung dieser Welle und damit des Nockens 7 um etwa 30° wird der Magnet 2 abgeschaltet und gleichzeitig die Klauenkupplung 19 eingelegt. Hier-The entire sequence of operations is briefly summarized as follows: Through switching on the magnet 2 is a pivoting of the release lever 22 from the drawn rest position in a clockwise direction until this lever on the ratchet lever 11 strikes. The wave i 'thus begins to circulate. After pivoting this shaft and thus the cam 7 by about 30 ° the magnet 2 is switched off and the dog clutch 19 is engaged at the same time. Here-

durch wird der Rücklauf des Auislösehebels 22 bewirkt. Nach einer weiteren Verschwenkung der Welle 1' um etwa 240⁰ beginnt die Impulsabgabe durch Einwirkung des Nockens 5 auf den Federsatz 6. Spätestens bei Beendigung des Impulses und etwa 300⁰ Verschwenkung der Schaltwelle ist auch der Rücklauf des Hebels 22 vollzogen. Da die Welle 1' bei einer Drehzahl der Antriebswelle von beispielsweise 2000 Umdrehungen in der Minute und einer mindestens gleich großen Eigendrehgeschwindigkeit in 30 ms einmal umläuft, ist mit Hilfe des Impulsgebers gemäß der Erfindung ein Impulsabstand von 50 ms ohne weiteres erreichbar.through the return of the release lever 22 is effected. After a further pivoting of the shaft 1 'by approximately 240 ⁰ , the impulse emission begins by the action of the cam 5 on the spring set 6. The return of the lever 22 is also completed ^{at the latest when the pulse is terminated and the switching shaft is pivoted approximately 300 0.} Since the shaft 1 'rotates once in 30 ms at a speed of the drive shaft of, for example, 2000 revolutions per minute and at least the same speed of rotation, a pulse interval of 50 ms can easily be achieved with the aid of the pulse generator according to the invention.

Da die Welle 1 mit annähernd konstanter Umlaufzahl getrieben wird, ist der Abstand der durch den Federsatz 6 gegebenen Impulse ebenfalls als im wesentlichen konstant anzusehen. Since the shaft 1 is driven with an approximately constant number of revolutions, the distance is the pulses given by the set of springs 6 are also to be regarded as essentially constant.

Bei dem beschriebenen Aulsführungsbeispiel war der die Auslösezeit bestimmende Getriebe'-teil eine einstellbare Scheibe mit einem Anschlag. Die Abb. 2 zeigt eine Abänderung in der Weise, daß der schwenkbare Auslösehebel 22 durch einen hin und her bewegten Schieber 32 ersetzt ist, dessen Weg durch einen venstellbaren Anschlag 33 eingestellt werden kann und der nicht mechanisch durch eine Kupplung, sondern durch die Kraft einer Feder 34 zurückgeführt wird. Solange der Magnet 2 spannungslos ist, ist die Reibrolle 35 angehoben, der Schieber 32 ist durch die Feder 34 bis zum Anschlag 33 zurückgezogen, und der Antrieb 36 läuft leer. Wird dagegen der Magnet 2 erregt, so wird die Rolle 35 gegen den Schieber 32 und damit der Schieber 32 gegen den Reibtrieb 36 gedruckt. Der Schieber wird also nach links bewegt, und zwar so weit, daß er durch seine schräge Fläche 32' die Verklinkung 37 aufheben und damit die mit der schnell laufenden Welle 41 durch die Reibungskupplung 40 verbundene Sendeachse 38 freigeben kann. An der grundsätzlichen Wirkungsweise des Gebers ändert sich durch diese Abänderung nichts. Die An-Ordnung ist lediglich dadurch noch weiter vereinfacht, daß an die Stelle das Sperrnockens 9 die an der Scheibe 5 .angeordnete Sperrnase 39 tritt.In the example described, the part of the transmission that determined the release time was an adjustable disc with a stop. Fig. 2 shows a modification in the way that the pivotable release lever 22 by a reciprocating slide 32 is replaced, the path of which can be adjusted by an adjustable stop 33 can and not mechanically through a clutch, but through the power of a Spring 34 is returned. As long as the magnet 2 is de-energized, the friction roller is 35 raised, the slide 32 is retracted by the spring 34 up to the stop 33, and the drive 36 runs idle. If, on the other hand, the magnet 2 is excited, the roller 35 becomes is pressed against the slide 32 and thus the slide 32 against the friction drive 36. Of the The slide is therefore moved to the left, and so far that it is slanted through its Surface 32 'cancel the latch 37 and thus the one with the high-speed shaft 41 through the friction clutch 40 connected transmission axis 38 can release. At the fundamental This change does not change the way the encoder works. The order is only further simplified by the fact that the locking cam 9 the locking lug 39, which is arranged on the disk 5, occurs.

Die Einschaltung des Gebers erfolgt, nachdem für eine Inbetriebsetzung der Wellen 36 und 41 gesorgt ist, durch kurzzeitiges Betätigen des Druckknopfschalters S, welcher im Einschaltstromkreis des Relais R liegt. Bei Abgabe des ersten Impulses wird das Schrittschaltwerk 42 in Gang gesetzt und durch Schließen des. Federsatzes 43 mit Hilfe des auf der Verteilerwelle 44 angeordneten Nockens 45 eine Haltewicklung H des Relais R geschlossen. Auf diese Weise bleibt die einmal eingeleitete Impulsfolge auch nach Loslassen des Druckknopfschalters S bis zurAfter the shafts 36 and 41 have been put into operation, the transmitter is switched on by briefly pressing the pushbutton switch S, which is in the switch-on circuit of the relay R. When the first pulse is emitted, the indexing mechanism 42 is set in motion and a holding winding H of the relay R is closed by closing the set of springs 43 with the aid of the cam 45 arranged on the distributor shaft 44. In this way, the pulse sequence, once initiated, remains even after the push-button switch S is released until

Abschaltung des Federsatzes 43 durch den Nocken 45 bestehen.Disconnection of the spring set 43 by the cam 45 exist.

Claims

PATENT CLAIMS:

i. Pulse generator for remote actuation of electromagnets, characterized in that that a shaft (i) revolving essentially at a constant speed, which is connected to one another by a: latching (9, 10) held shift shaft (i ') is connected via a transmission with a friction clutch (14) by a Electromagnet (2) is coupled to the shaft (3) of a trigger (22), then the trigger (22) of an adjustable one Stop (21 ') off within the time determined by the setting up to Unlatching of the control shaft (r ') turns and then by means of the control shaft (1') temporarily interrupts the electromagnetic circuit (2) and the pulse contact (6) closes, and that as a result the trigger (22) automatically returns to its rest position, e.g. B. by a return spring, turned back and the selector shaft (1 ') again for the following switching period is latched.

2. Pulse generator according to claim 1, characterized in that the shaft (3) of the trigger (22) after unlatching the switching shaft (i ') due to de-excitation of the electromagnet (2) and the drive shaft (1) into the starting position is turned back.

To differentiate the subject matter of the invention from the state of the art, the granting procedure the following publications have been considered:

German patent specification No. 409 639,
580445;

Swiss Patent No. 178 024; U.S. Patent No. 2,086,995.

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