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Vorrichtung zum Erzeugen von durch Ze#itintervalle regelbarer Länge
getrennten Stromimpulsen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen von
Stromimpulsen, die durch Zeitintervalle regelbarer Länge getrennt sind. Die Stromimpulse
können auch zum Erzeugen eines Licht-oder Lautsignals oder eines hochgespannten
Impulses zu derartigen oder anderen Zwecken verwendet werden. Es sind für derartige
Zwecke Vorrichtun,-en benutzt worden, die mit einem schwingenden mechanischen Teil
mit einer Schwingungsdatier gleich den vorgesehenen Zeitintervallen arbeiten. Bei
anderen bekannten Vorrichtungen hat man einen Körper verwendet, der in Schwingung
v-ersetzt wird, wobei der Strom unterbrochen gehalten wird, solange dieser Körper
schwingt. Eine dritte bekannte Vorrichtung zum Bewirken der gewünschten Zeitintervalle
enthält einen Kondensator, einen Gleichrichter und einen Vibrator, wobei der Kondensator
ein wenig für jede Unterbrechung des Stromes aufgeladen wird und schließlich eine
so hohe Spannung bekommt, daß er ein-en anderen Verlauf, z. B. das Zünden einer
Lampe, veranlassen kann. Ferner sind auch derartige Vorrichtungen bekannt, die eine
Stromquelle,einen EIektromagneten mit geradlinig verschiebbarem Anker, ein mit Luft
gefülltes Gefäß veränderlichen Rauminhalts, das mit der äußeren Luft durch eine
oder mehrere
Leitungen in Verbindung steht, und einen federbeeinflußten
Stromunterbrecher für sog. Momentunterbrechung aufweisen.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung besteht in erster Linie aus einer
Stromquelle, einem Elektromagneten mit schwingbar (drehbar) aufgehängtem Anker,
einem oder mehreren mit Luft, Gas oder Flüssigkeit gefüllten Gef äßen veränderlichen
Rauminlialts, das mit der Außenluft oder einem anderen geeigneten Gefäß durch einen
oder mehrere Kanäle in Verbindung steht, von denen, eine gegebenenfalls mit
einem in einer Richtung wirkenden Ventil versehen ist, und einem Stromunterbrecher
mit unter Beihilfe eines oder mehrerer Magneten bewirkter Mornentunterbrechung,
wobei der Anker bei seiner Schwingung gegen den Elektromagneten sowohl die Größe
des veränderlichen Rauminhalts- im erwähnten Gefäß beeinflußt, als auch eine"
Öffnung des Stromunterbrechers und damit des Magneterregerstromkreises bewirkt,
welcher wieder dadurch geschlossen wird, daß der erwähnte veränderliche Rauminhalt
seine ursprüngliche Größe ein,-nimmt wobei der Stromunterbrecher den Erregerstromkreis
der Elektromagneten schließt.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung und ihre, Vorteile im Vergleich
zu den bereits bekannten Einrichtungen für denselben Zweck werden durch Beschreibung
einer Ausführungsform in, Verbindung mit den Fig. i bis 4 in der Zeichnung verdeutlicht.
Die Erfindung ist aber nicht an diese nur als Beispiel beschriebene, und gezeigte
Ausführungsforni .gebunden. Von den Figuren veranschaulicht Fig. i schematisch eine
Ausführungsform der Vorrichtung, während Fig. 2 bis 4 verschiedene Ausführungsformen
eines Ventils zeigen, das in der Vorrichtung nach Fig. i verwendet werden kann.
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In Fig. i bezeichnen i eine Stromquelle, 2 ein-en Elektromagneten,
3 ein Gefäß mit veränderlichem Rauminhalt, 4 einen Stromunterbrecher
mit sog. Momentunterbrechung und 5 -einen Stromunterbrecher zum Ein- und
-Ausschalten der Vorrich--tung. Der Magnet:2 ist als ein laniellierter Transfc>rmatorkern
5 1 ausgebildet, der mit zwei Wicklungen, einer-Prilnärw.icklung6 und.einer
Sekundärwicklung 7, versehen ist. Die Primärwicklung 6
ist in einen
Stromkreis eingeschaltet, der die Stromquelle i, den Stromunterbrecher
5, die Primärwichlung 6 und den Stromunterbrecher 4 enLIIalL. Der
Magnet betätigt einen Anker 8, der an einem um einen Zapf-en 27 drehbar
gelagerten Arm 26 befestigt ist. Am anderen Ende des Armes 26 ist
ein Permanentmagn,et 28 angebracht. An dem Arm 26
ist ein Stäbchen
29 drehbar angeordnet, das eine hiegsame Membran 36, z. B. aus Metall, beeinflußt,
welche eine Wandung ein-es aus einer Membrandose bes tehenden Behälters
3 5 mit veränderlichem Raumin-halt bildet. Die andere Wandung des Behälters
35
ist ortsfest und. mit zwei Löchern 13 und 14 ausgeführt, von, denen das
Loch 13 mit einem Ventil versehen ist, das sich öffnet, wenn der Druck im Behälter
35 oder Gefäß 3 größer als der äußere Druck ist, aber sonst geschlossen
ist. Der Stromutterbrecher 4 besteht aus einem ortsfesten Kontakt 3 1 und
einem an einer Blattfeder 33 befestigten beweglichen Kontakt 32. Die
Blattfeder besteht ganz oder nur an ihrem freien Ende aus Eis-en oder anderem magnetischem
Material oder ist an diesem Ende mit einer Platte od. dgl. aus solchem Material
versehen. Aus der Sekundärwicklung;7 kann ein Impuls entnommen werden, z. B. zur
Zündung einer Entladungslampe 25.
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Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen drei verschiedene Ausführungsformen
eines Ventils, das dem Loch 1.3 angepaßt ist. Das Ventil Nasch Fig. 2 besteht aus
-einer Blattfeder 47, die an der ortsfesten Wandung des Gefäßes 3 befestigt
und an ihrein freien Ende mit einem Dichtungskörper 48 versehen ist, der das Loch
13 überdeckt. Das Ventil -nach Fig. 3 besteht aus einem Ventilgehäuse43 mit
einem Auslaß und einem Ventilsitz, gegen den ein Ventilkörper 44 mittels einer Feder
45 gedrückt wird. Die Feder 45 wird mittels eines durchbohrten Schraubdeckels 46
in gespannter Lage gehalten. Das Ventil nach Fig. 4 ist ein sog. Lippenventil; es
besteht aus einer durch .einen Schlitz 50 gespalteten Platte49, die auf dem
Teil der ortsfesten Wandung liegt, in welcher sich das Loch 13 befindet.
Die Platte 49 ist aus biegsamem Material, z. B. Metall oder Gummi. Das Loch 13 in
der Wandung49 besteht zweckmäßig aus je einem Teilloch beiderseits des Schlitzes
5o in der Platte 49. Die Platte 49 wird von dem Druckunterschied und gegebenenfalls
von der -eigenen Federung gegen die Unterlage gepreßt.
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Die Wirkungsweise der in Fig. i -"-zeigten Ausführungsform der Erfindung
ist folgende: Wenn der Stromunterhrecher 5 geschlossen wird, erhält der Elektromagnet
2, Strom, der verursacht, daß - er den Anker 8 anzieht. Dieser wird
sich darin nach dem Magneten:2 zu bewegen, wobei das Volumen des Raumes
3 vermindert wird. Dabei öffnet sich das Ventil im Loch 13, und das Gas,
die Luft oder die FlÜssig10eit im Raum 3 wird verhältnismäßig schnell durch
das Ventil 13 und das Loch 14 herausströmen. Wenn der Anker8 mit den zugehörigen
Anordnungen sich um einen, bestimmten Winkel gedreht hat, unterbricht der Stromunterbrecher4
den Strom zu dem Magneten2" weshalb die Anziehung des Ankers aufhört, und die Vorrichtung
strebt infolge der Federkraft in der Membran36 in ihre ursprüngliche Lage zurück.
Diese Rückkehrbewegling wird bedeutend langsam-er erfolgen, als die Bewegung in
der entgegengesetzten Richtung, und zwar deshalb, weil nun das Ventil im Loch
13
geschlossen ist und die gqnze Gas-, Luft- oder Flüssigkeitsströmung durch
das Loch 14 stattfinden muß. Wenn der Anker 8 in oder beinahe in seine Ausgangslage
zurückgekehrt ist, wird der Stromunterbrecher 4 wieder geschlossen, und der Vorgang
wiederholt sich. Der Stromunterbrecher 4 arbeitet mit Schnappwirkung infolge des
Permanentma#,-neten:28 am Arm 26 und dem magnetischen Material am Ende der
Feder 33. Sobald der Magnet 28 infolge der Bewegung des Ankers 8 sich der
Feder 33
nähert, wird die Feder vom Magneten sehr schnell angezogen, wobei
der Kontakt 32 an der Feder 33
.gegen den ortsfesten Kontakt
3 1 schlägt, wodurch
der Magnetstromkreis wieder geschlossen
wird. Die Kontakte berühren dabei einander mit einem ziernlich hohen Druck.
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Die Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen ist biegreiflicherweiseebensolangwie
die-,Zeit für den Ablauf eines ganzen derartigen Vorganges. Da nun der größte Teil
dieser Zeit für das Strömen des Mediums durch das Loch 14 beansprucht wird, wenn
das Ventil im Loch 13 geschlossen ist, kann die Zeit zwischen den Impulsen
geändert werden durch Regelung dieser Zeit für das Strömen des Mediums durch das
Loch 14. Diese Zeit kann entwedier durch Änderung der Größe des Loches 14 oder durch
Regeln der Größe der Volumenändierung des Raumes 3, die durch die Wendepunkte
des Ankiers 8 bestimmt wird, gesteuert werden.
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Gegebenenfalls kann das Ventil im Loch 13 fortgelassen werden, und
zwar dann, wenn darauf geachtet wird, daß die-Kraft des Macn-ettn-2 im Verhältnis
zur Kraft der Membran 36 groß ist. Falls das Loch 14 dabei derart weit ist,
daß der Überdruck in der Membrandose beim Endausschlag des Arm-es 26, wo
der Anker 8 dem Magneten 2 am nächsten ist, verhältnismäßig gering ist, wird
die Geschwindigkeit des Ankers 8 bei der Rückkehr viel geringer sein, als
wenn der Anker 8 sich gegen den Magneten 2 bewegt, wodurch die erforderliche
Verzögerung des Stromschlusses erzielt wird. Das Loch 14 kann auch regelbar oder
mit einem Ventil der b erleichen Art wie das Ventil im Loch 13 versehen sein, das
jedoch in entgegengesetzter Richtung wirkt.
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Bei derVorrichtung nachFig. i ist vorausgesetzt, daß die gesamte erforderliche
Federung des Raumes 3 in die Membran 36 verlegt ist. Die Vorrichtung
kann natürlich auch mit zusätzlich-en Federn oder Magneten versehen werden, welche
die das Volumen dieses Raumes beeinflussendte Kraft vergrößern oder vermindern.
Dabei kann auch die ,Membran 36 aus anderem biegsamern Material, z. B. Gummi
oder _Leder, hergestellt werden.
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Die Anordnung der Einzelheiten nach Fig. i zueinander ebenso wie die
Einzelheiten selbst, können in ihrer Ausführung geändert werden, und die gezeigte
Ausführungsform ist lediglich als ein Ausführungsbeispiel zu betrachten. Es gibt
sonst noch viele andere Ausführungsforrnen. Beispielsweise kann ein Teil der Wicklungen
des Magneten 2 am Anker 8 sich befinden. Der Magnet 28 kann als ElektromagnIet
ausgeführt sein, welcher dann, vor dein Stromunterbrechier 4 geschaltet sein könnte.
Der Stromunterbrecher,4 kann mit einem die Unterbriechung erleichternden Elektromagneten
versehen sein, wodurch die Unterbrechung beschleunigt wird. In Fig. i befindet sich
der Permanentniagnet 28 auf dem vom Anker 8 betätigten Arm
26. Man kann aber auch dies-en Magneten auf dem beweglichen Arm des Stromunterbrechers
4 vorsehen oder diesen Arm aus permanentmagnietischem Material herstellen, wobei
er mit einem Teil des vom Ankier betätigten Hebelarmes 26 zusammenarbeitet,
der entweder aus weichem Eisen oder aus permanentmagnetischern Material hergestellt
ist. Die beschriebene und in der Zeichnung gezeigte Vorrichtung hat gegenüber den
früher bekannten Vorrichtungen den Vorteil, daß man Zeitintervalle mit weiten Grenzen
erhalten kann, z. B. von 1/1. Siekun,de bis zu 5 bis io Sekunden, wobei die
Vorrichtung jedoch verhältnismäßig klein wird, mit großem Kontaktdruck und schneller
Stromunterbrechung arbeitet. Aus diesen und, anderen Gründen wird sie auch sehr
betriebssicher. Ferner erhält man durch die drehbare Aufhängung des Ankers
8 und die-Sichnappwirkung im Stromunterbrecher 4 mittels eines Magneten,
außer einem viel gedrängteren Aufbau eine bedeutende Erniedrigung der Reibung im
Gerät, was von großem Wert ist, weil das Gerät oft im Freien bei niedriger Temperatur
arbeiten muß. Die Lebensdauer z. B. eines Trockenelements als Stromquelle wird somit
bedeutend länger als bei den bekannten Geräten für denselben Zweck.
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Die Vorrichtung kann im übrigen in vieler Beziehung geändert werden,
ohne daß der Rahmen der Erfindung überschritten wird. Wie erwähnt, können mehrere
Gefäße angeordnet werden, zwischien denen Luft, Gas odereine Flüssigkeit strömt.
Die Membrandose kann auch durch einen Balgen oder einen Zylinder mit einem verschiebbaren
Kolbenersetzt werden. Dabei kann das Ventil im Loch oder Kanal 13 fortgelassen sein,
wenn der Kanal derart angeordnet ist, daß der kaum 3 mit der äußeren Luft
oder dem anderen Gefäß nur dann in Verbindung steht, wenn der kaum
3 sein größtes oder geringstes Volumen aufweist.
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Wenn ein Spiel geeigneter Größe zwischen dem Zylinder und dem Kolben
vorhanden ist, kann das Loch 1.4 entbehrt werden. Die Vorrichtung kann auch zur
Bewirkung einer kurz dauernden Unterbriechung eines Stromkreises benutzt werden,
wobei die Zeitintervalle zwischen den Unterbrechungen -eine regelbare Länge hab-en.
Dies wird am zweckmäßigsten durch Versehen des Stromunterbrechers 4 mit mehreren
I<-,ontaktgruppen herbeigeführt, die dabei verschiedene Wirkun-sweisen
z3
erhalten können.