DE906575C

DE906575C - Contact arrangement for electrical impulses

Info

Publication number: DE906575C
Application number: DEP16270A
Authority: DE
Inventors: Walter Scharr
Original assignee: IBM Deutschland GmbH
Current assignee: IBM Deutschland GmbH
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1954-03-15

Description

Kontaktanordnung für elektrische Impulsgabe Bekannte Kontaktanordnungen für die Erzeugung elektrischer Impulse, die durch umlaufende Nockenscheiben gesteuert werden, sind häufig so ausgebildet, daß ein federbelasteter Hebel am Umfang der Nockenscheibe geführt wird und dabei einen mit denselben oder einem zweiten Hebelarm fest verbundenen Kontakt gegen einen feststehenden Gegenkontakt legt. Hierbei erfolgt das Schließen der Kontakte fast schlagartig, so daß bei höheren Drehzahlen der Nockenscheibe Kontaktprellungen unvermeidlich sind, die den Beginn der Wirkung des Kontaktstroms meist unregelmäßig verzögern und bei an sich schon kurzer Kontaktdauer diese in schädlichem Maß verringern. Versuche haben gezeigt, daß beispielsweise bei 400 Umläufen einer Nockenscheibe ähnlich Abb. r je Minute 30 % des Gesamtimpulses bei jeder Kontaktgabe durch Prellung verlorengehen. Der Prellvorgang beansprucht bei den genannten Anordnungen deshalb einen so großen Zeitraum, weil dort die seine Dauer bestimmende, am bewegten Kontakt wirksame kinetische Energie besonders groß ist. Diese Energie ist bekanntlich gleich dem Produkt aus der auf diesen Kontakt bezogenen, mit ihm verbundenen gesamten bewegten Masse und ihrer Geschwindigkeit im Augenblick der Kontaktberührung. Im genannten Fall ist am Prellvorgang die auf den Kontakt bezogene große Masse des ganzen Kontakthebels beteiligt und außerdem hat die bei hoher Umfangsgeschwindigkeit der Nockenscheibe für einwandfreies Folgen des Kontakthebels erforderliche große Rückstellkraft desselben eine große Kontaktgeschwindigkeit im Augenblick der Berührung zur Folge.Contact arrangement for electrical impulses Known contact arrangements for the generation of electrical impulses controlled by rotating cam disks are often designed so that a spring-loaded lever on the circumference of the Cam disk is guided and thereby one with the same or a second lever arm permanently connected contact sets against a fixed mating contact. This takes place the closing of the contacts almost suddenly, so that at higher speeds of the cam disc Contact bruises are inevitable, which is the beginning of the action of the contact current mostly irregularly and if the contact duration is already short this in reduce harmful levels. Tests have shown that, for example, at 400 revolutions a cam disk similar to Fig. r 30% of the total impulse per minute with each contact get lost through bruise. The bouncing process is demanding in the aforementioned arrangements therefore such a long period of time, because there the one that determines its duration is most moving Contact effective kinetic energy is particularly large. This energy is well known equal to the product of the whole related to this contact, connected with it moving mass and its speed at the moment of contact. in the The mentioned case is the contact-related large mass of the bouncing process involved throughout the contact lever and also has the at high peripheral speed of the cam disk necessary for proper follow-up of the contact lever Restoring force of the same a large one Contact speed right now the result of contact.

Nun sind zwar bereits Kontaktanordnungen bekannt, bei denen die für den Prellvorgang maßgebliche Masse dadurch verringert ist, daß der bewegliche Kontakt nicht fest mit dem Kontakthebel verbunden, sondern auf einer leichten Kontaktfeder befestigt ist und diese in nur kraftschlüssiger Verbindung mit dem Kontakthebel steht. Bei der Berührung des beweglichen mit dem feststehenden Kontakt wird die Kontaktfeder vom Hebel abgehoben und ist nur noch allein am Prellvorgang beteiligt. Konstruktionsziel dieser Anordnungen ist jedoch meist nicht die Verringerung der an der Kontaktprellung beteiligten Masse, sondern die bequeme Isolierung des Kontakts von dem mit anderen Geräteteilen in leitender Verbindung stehenden Kontakthebel.Now contact arrangements are already known in which the for the bouncing process significant mass is reduced by the fact that the movable contact not firmly connected to the contact lever, but on a light contact spring is attached and this is only in a non-positive connection with the contact lever stands. When the moving contact is touched with the stationary contact, the Contact spring is lifted off the lever and is only involved in the bouncing process. However, the design goal of these arrangements is usually not to reduce the mass involved in the contact bruise, but the convenient isolation of the contact from the contact lever that is in conductive connection with other parts of the device.

Demgegenüber verfolgt .die vorliegende Erfindung bewußt das Ziel der Verhinderung von Kontaktprellungen durch die Kombination der bekannten Verringerung der am Prellvorgang beteiligten Masse mit einer weitgehenden Verkleinerung der Geschwindigkeit des bewegten Kontakts im Augenblick der Kontaktberührung. Dieser besondere Verlauf der Geschwindigkeit des bewegten Kontakts bzw. des ihn kraftschlüssig steuernden Kontakthebels wird erfindungsgemäß erzielt durch eine stufenähnliche Formgebung der Ablaufflanken der Nockenscheibe, von denen der Kontakthebel bei der Kontaktschließung bewegt wird. Die Kontaktöffnung dagegen erfolgt zwecks Verringerung der Öffnungsfunken mit hoher Geschwindigkeit infolge üblicher glatter Ausführung der Auflaufflanken der '\Tockenscheibe.In contrast, the present invention consciously pursues the aim of Prevention of contact bruises through the combination of the known reduction the mass involved in the bouncing process with an extensive reduction in speed of the moved contact at the moment of contact. This particular course the speed of the moving contact or the force-locking control of it Contact lever is achieved according to the invention by a step-like shape the run-off flanks of the cam disc, of which the contact lever when the contact closes is moved. The contact opening, on the other hand, takes place in order to reduce the opening sparks at high speed as a result of the usual smooth execution of the run-up flanks the '\ dry disk.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt.In the drawings, an embodiment of the subject matter of Invention shown.

Abb. r zeigt die Kontaktanordnung in Seitenansicht; Abb. 2 stelltdas Zeit-Geschwindigkeits-Diagramm dar, das die Bewegungsvorgänge des den Kontakt steuernden Hebels deutlich erkennen läßt, die auf die besondere Formgebung der Nockenscheibe zurückzuführen sind; Abb.3 ist eine Vergrößerung des Nockenscheibenumfangs entsprechend der Darstellung der Abb. 2.Fig. R shows the contact arrangement in side view; Fig. 2 represents that Time-speed diagram showing the movement processes of the contact controlling Lever clearly shows that on the special shape of the cam disc are due; Fig.3 is an enlargement of the cam disk circumference accordingly the illustration in Fig. 2.

Der untere Kontakt a (Abb. r) ist starr, aber justierbar angeordnet, der obere Kontakt b auf einer Blattfeder c befestigt. Unter der Blattfeder c liegt eine weitere Blattfeder d, die mit einer Öffnung für den Durchgang des Kontakts b versehen ist; beide Blattfedern sind bei e eingespannt. Das freie Ende der Blattfeder d ruht mit einer Vorspannung auf dem Ansatz feines bei lt -drehbar gelagerten Hebels, der einarmig, g, oder zweiarmig, gestrichelter Teil g', ausgebildet sein kann und von dieser Feder in kraftschlüssiger Berührung mit dem in bestimmter Weise gestalteten Umfang einer umlaufenden \Tockenscheibe (Impulsverteilerscheibe) i bzw. i.' gehalten wird. Die ebenfalls gegen den Kontakt a vorgespannte Blattfeder c stützt sich bei geöffnetem Kontakt gegen die Feder d ab und macht deren vom Hebel g bzw. g' gesteuerte Bewegung mit, bis der mit c fest verbundene Kontaktpimpel b den Kontaktpimpel a berührt. Dann übt die Feder c den erforderlichen Kontaktdruck aus, während sich die Feder d noch etwas weiter von ihr entfernt. Das z. B. als Kurve oder Rolle ausgebildete Ende des Hebels arbeitet mit der auf der Welle k bzw. k' befestigten Impulsverteilerscheibe i bzw. i derart zusammen, daß die auf die Welle k, k' hin gerichtete Bewegung des Hebels g bzw. g' beispielsweise etwa in der Mitte oder in der zweiten Hälfte des Hubs kurzzeitig auf eine sehr geringe Geschwindigkeit verzögert wird, während welcher die prellfreie Kontaktschließung erfolgt.The lower contact a (Fig. R) is rigid but adjustable, the upper contact b is attached to a leaf spring c. Under the leaf spring c there is another leaf spring d which is provided with an opening for the passage of the contact b; both leaf springs are clamped at e. The free end of the leaf spring d rests with a bias on the approach f of a lever mounted rotatably at lt, which one-armed, g, or two-armed, dashed part g ', can be formed and from this spring in frictional contact with the in a certain way designed circumference of a rotating cam disk (impulse distribution disk) i or i. ' is held. The leaf spring c, which is also pretensioned against contact a, is supported against spring d when the contact is open and participates in its movement controlled by lever g or g 'until contact pin b firmly connected to c touches contact pin a. Then the spring c exerts the required contact pressure, while the spring d moves a little further away from it. The Z. B. designed as a curve or roller end of the lever works with the on the shaft k or k 'attached impulse distributor disk i or i in such a way that the directed towards the shaft k, k' movement of the lever g or g ', for example is briefly delayed to a very low speed approximately in the middle or in the second half of the stroke, during which the bounce-free contact closure takes place.

Zur besseren Übersicht über die Bewegungsvorgänge bei der Kontaktgabe ist ein Teil des Umfangs der Nockenscheibe gemäß Abb. 2 in der Abb. 3 vergrößert dargestellt, und zwar ein Sektor mit dem Winkel 2 a, dessen dem Winkel a entsprechendes Bogenstück eine vollständige Kontaktbetätigung, d. h. eine Näherung und Entfernung der Kontaktfedern zum Zweck einer Impulsgabe zur Folge hat.For a better overview of the movement processes when making contact Part of the circumference of the cam disk according to Fig. 2 in Fig. 3 is enlarged shown, namely a sector with the angle 2 a, which corresponds to the angle a Elbow a full contact actuation, d. H. an approximation and a distance which results in contact springs for the purpose of generating an impulse.

Der Abschnitt r-2 des Umfangs der Nockenscheibe i bzw. i (Abb. 3) bewirkt zunächst eine Beschleunigung des von ihm geführten Endes des Hebels g, g' und damit auch in entsprechender Untersetzung der Federn c und d. Der entsprechende Geschwindigkeitsverlauf ist in dem Zeit-Geschwindigkeits-Diagramm (Abb. 2) durch die Linie z'-2' dargestellt. Danach erzeugt der Nockenabschnitt 2-3 eine Verzögerung bis auf eine sehr kleine Hebelgeschwindigkeit entsprechend der Linie 2'-3' in Abb. z. In diesem Augenblick 3', nachdem das Hebelende den Weg S1 zurückgelegt hat, wird bei sehr geringer Geschwindigkeit der Kontakt a, b geschlossen. Dadurch wird ein Prellen desselben mit Sicherheit vermieden.The section r-2 of the circumference of the cam disk i or i (Fig. 3) first of all causes an acceleration of the end of the lever g, g 'guided by it and thus also in a corresponding reduction of the springs c and d. The corresponding The speed curve is shown in the time-speed diagram (Fig. 2) the line z'-2 'is shown. Thereafter, the cam section 2-3 generates a delay except for a very low lever speed corresponding to the line 2'-3 'in Fig. z. At this moment 3 'after the end of the lever has covered the path S1, becomes at very low speed the contact a, b closed. This becomes a Bouncing of the same avoided with certainty.

Durch den nun folgenden Nockenabschnitt 3-4 werden der Hebel und die auf seine Nase f drückende Blattfeder d wieder beschleunigt und in dem Intervall q,-5 erneut verzögert, bis im Punkt 5 die Bewegung des Hebels zunächst beendet und der weitere Weg S2 zurückgelegt ist. Dieser Weg, der sogenannte Überhub, ist erforderlich, um ein sicheres Schließen des Kontakts dadurch zu gewährleisten, daß die Blattfeder d sich weit genug von der Feder c entfernt, um der Vorspannung von c genügend Möglichkeit zum Druck des Kontakts b auf a zu geben. Der Stillstand des Hebels dauert nun bis zur Berührung des Punktes 6; nach der dann eine entgegengesetzte Hebelbewegung von der Welle k, k' fort einsetzt. Die Entfernung dieses Punktes 6 von 5 richtet sich nach der Länge des gewünschten Impulses. Zwischen den Punkten 6 und 7 wird der Hebel zusammen mit der Feder d in entgegengesetzter Richtung beschleunigt, und es wird erneut der Weg S2 zurückgelegt (Abb. 2, Linie 6'-T) . Zwischen 7 und 8 werden der Hebel und die beiden Federn c und d wieder verzögert, bis im Punkt 8 Hebel und Kontaktfedern ihre Ausgangslage erreicht haben. Die Kontaktunterbrechung erfolgt im Punkt 7, also bei der höchsten Geschwindigkeit des Hebels, wie dies für eine möglichst funkenfreie Kontaktunterbrechung entsprechend der Erfindung zweckmäßig ist.The lever and the leaf spring d pressing on its nose f accelerated again and in the interval q, -5 delayed again until at point 5 the lever movement is stopped and the further distance S2 is covered. This path, the so-called overstroke, is required to ensure a safe closing of the contact by the fact that the leaf spring d moves far enough away from spring c to allow sufficient pretensioning of c to give pressure to contact b on a. The lever will now stand still until to touch point 6; after which then an opposite lever movement of the wave k, k 'continues. The distance of this point 6 from 5 is directed according to the length of the desired pulse. The lever is between points 6 and 7 accelerated together with the spring d in the opposite direction, and it becomes again covered the path S2 (Fig. 2, line 6'-T). Between 7 and 8 the Lever and the two springs c and d delayed again until point 8 lever and contact springs have reached their starting position. The contact interruption takes place in point 7, that is at the highest speed of the lever, like this for a if possible spark-free contact interruption is appropriate according to the invention.

Zur Verringerung seiner Masse kann der Hebel g, g' z. B. aus Isoliermaterial hergestellt werden. Bei entsprechend geringem Verschleiß dieses Werkstoffs beim Gleiten auf der Nockenscheibe kann die an dieser Berührungsstelle des Hebels übliche Rolle wegfallen und statt dessen das Hebelende beispielsweise als entsprechend geformte Gleitnase ausgebildet sein.To reduce its mass, the lever g, g 'z. B. made of insulating material getting produced. With a correspondingly low level of wear and tear on this material Sliding on the cam disk can be common at this point of contact of the lever Eliminate role and instead the lever end, for example, as appropriately shaped Be formed sliding nose.

Claims

PATENT CLAIM: Contact arrangement for the electrical impulse generation by means of a rotating impulse distributor (cam) disc, a lever moved by this with its own return spring and a contact spring of low mass alternately approximated and removed from it, which is frictionally connected to the latter and a stationary mating contact, characterized in that To prevent contact bouncing, the well-known reduction in the mass involved in the bouncing process (contact b and spring c) is combined with a reduction in the contact speed at the moment of contact closure by means of a step-like design (point 2, 3, 4) of the discharge flank (point i-5) of the Cam disk (i, i ') with corresponding contact adjustment (a), while the contact opening takes place at maximum contact speed (point 7') as a result of a smooth leading edge (point 6-8). Cited publications: German Patent Specifications No. 654436, 720435; Book by S chiveck, "Fernschreibtechnik", 1942, p.65.