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Umschaltspeicherkontakt Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit
Umschaltkontakt zur Speicherung einer Meßgröße insbesondere für Steuer- und Fernwirkzwecke.
Es ist bekannt, den Betrag einer Meßgröße dadurch festzustellen, daß man ihn einem
Drehwinkel proportional macht und die einzelnen Teilbeträge mittels Zählwerken addiert
bzw. subtrahiert. Solche Einrichtungen können auch zu Steueraufgaben herangezogen
werden. So ist es beispielsweise bekannt, bei Wicklungszählwerken eine bestimmte
Schaltzahl am Zählwerk einzustellen, wobei dasselbe so ausgebildet ist, daß bei
Erreichung dieser vorgegebenen Zahl die Stillsetzung der Wickelmaschine eingeleitet
wird. Läuft nun aber die Wickelmaschine infolge ihres Schwungmomentes weiter, so
wird das Zählwerk die entsprechende Ergänzungszahl (g98 z. B. statt -z) anzeigen.
Die bekannten Anordnungen haben also den Nachteil, daß mit ihnen das Erreichen eines
gespeicherten Betrages nur durch einen Impuls gekennzeichnet wird, der so lange
dauert, bis sämtliche Steuerscheiben ihre Nullstellungen, wenn auch nur kurzzeitig,
einnehmen, und daß bei Nichtübereinstimmung der Nullstellungen der Steuerscheiben
nicht eindeutig und sicher festgestellt werden kann, ob die Differenz vom Istwert
ein negativer oder positiver Betrag isst. Ein Kriterium, um den Motor endgültig
in die Lage »Null« zu steuern, ist also nicht vorhanden.
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Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch behoben, daß eine
Steuerscheibenvorrichtung einen Umschaltkontakt betätigt, durch dessen
Stellung
positive und negative Beträge einer Meßgroße gekennzeichnet werden. In der Zeichnung
sind drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
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Fig. i zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel, Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel,
Fig. 3 ein Schaltschema und Fig. 4 und 5 zwei weitere Ausführungsbeispiele. Inder
Fig. i ist i eine Steuerscheibe, an der ein mit deren Achse koaxialer Zylinder angesetzt
ist, dessen der Scheibe abgewandte Stirnfläche als Leitkurve 2 für eine Tastrolle
4 ausgebildet ist. Während sich die Tastrolle 3 bei Drehung der Steuerscheibe i
in senkrechter Richtung verschiebt, wird die Tastrolle 4 in horizontaler Richtung
verschoben. Durch die vertikale Verschiebung der Tastrolle 3 wird ein Rahmen 5 um
seine Achse 6 geschwenkt und nimmt ein Lager 7 für die Rollenachse 8 der Tastrolle
4 mit, so daß letztere ebenfalls gehoben wird und außerhalb des Bereiches der Leitkurve
:2 zu liegen kommt. Die Rollenachse 8 ist mit der Buchse 7 fest verbunden, während
die Rolle 4 auf ihr drehbar gelagert ist. Der Rahmen 5 wird durch eine Feder 9 nach
abwärts gezogen, so daß die Tastrolle 3 gegen die Steuer- oder Leitkurvenscheibe
i angezogen wird.
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Durch die horizontale Verschiebung der Rollenachse 8 wird eine Kontaktstange
io um ihre Achse i i geschwenkt, indem die Rollenachse 8 ein mit Langloch versehenes,
auf der Kontaktstange befestigtes Plättchen 12 mitnimmt. Das rechte Ende der Kontaktstange
io trägt einen Mittelkontakt 13, welcher von der Kontaktstange durch einen Isolationszylinder
14 getrennt ist und abwechselnd mit einem von zwei Außenkontakten 15 und 16 in Berührung
treten kann. Ferner zieht eine Feder ioi 'die Kontaktstange nach hinten, so daß
die Tastrolle 4 gegen die Leitkurve :2 gezogen wird.
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Durch die vertikale Verschiebung der Rollenachse 8 wird erreicht,
daß ihr oberes Ende in den beiden äußersten, in horizontaler Richtung legenden Ausschwenkstellen
abwechselnd in die Öffnung zweier Hülsen 17 und 18 gerät, so daß bei -gehobenem
Rahmen 5 die Tastrolle 4 der Leitkurve 2 nicht mehr folgen kann. In diesen äußersten
Stellen steht der Mittelkontakt 13 in Kontaktverbindung mit einem der beiden Außenkontakte
15 oder 16.
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Die Drehbewegung der Steuerscheibe i wird durch ein Getriebe i9 auf
eine weitere Steuerscheibe 2o und von dieser durch ein Getriebe :2i auf eine weitere
Steuerscheibe 22 usw. übertragen. Die Getriebe i9, 21 sind vorzugsweise Dezimalgetriebe
und ähnlich ausgebildet wie bei Zählwerken. Sie können die Steuerscheiben schrittweise
oder kontinuierlich antreiben.
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Jede dieser Steuerscheiben hat an ihrem Umfang eine Einbuchtung 23,
24, in welche Tastrollen 25, 26 einfallen können. Alle diese Tastrollen sind drehbar
auf der gleichen Rahmenachse gelagert wie die Tastrolle 3. Die Anzahl der zusätzlichen
Steuerscheiben hängt von der gewünschten Speicherfähigkeit derAnordnung ab. DieWirkungsweise
dieser Anordnung ist die folgende: In der. dargestellten Lage befinden sich die
Steuerscheiben i, 2o, 22 in ihrer Nullstellung, d. h. die Tästrollen 3, 25, 26 befinden
sich in den Einbuchtungen der Steuerscheiben, so daß sich der Rahmen 5 in seiner
tiefsten Lage befindet. Ferner liegt die Tastrolle 4 auf der Leitkurve 2 in mittlerer
Höhe an, und der Mittelkontakt 13 befindet sieh zwischen den beiden Außenkontakten
15 und 16.
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Wird nun die Steuerscheibe i durch die steuernde Meßgröße beispielsweise
im Uhrzeigersinn angetrieben; so wird die Rollenachse 8 durch die auf der Leitkurve
2 gleitenden Tastrolle 4 nach vorn verschoben und gerät unter die Öffnung der Hülse
17, und der Mittelkontakt 13 macht Kontakt mit dem Außenkontakt 16. Bei weiterer
Drehung der Steuerscheibe i wird die Tastrolle 3 aus der Einbuchtung am Umfang der
Steuerscheibe i gehoben und hebt den Rahmen 5 nach oben; dadurch gerät das obere
Ende der Rollenachse 8 in die Öffnung der Hülse 17. Durch die Getriebe i9 und 21
wird die Drehbewegung der Steuerscheibe i auch auf die Steuerscheiben 2o, 22 übertragen.
Durch ihre Verdrehung entfernen sich die an ihrem Umfang angebrachten Einbuchtungen
23 und 24 von ihrer Lage unter den Tastrollen 25, 26. Bei einer vollen Umdrehung
der Steuerscheibe i kann daher der Rahmen 5 nicht mehr nach unten schwenken, trotzdem
dies die Tastrolle 3 erlauben würde, weil die Tastrollen 25 und 26 die inzwischen
weitergedrehten Einbuchtungen 23 und 24 nicht mehr unter sich vorfinden.
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Der nunmehr bestehende Zustand bleibt erhalten solange die Steuerscheibe
i stillsteht oder sich im gleichen Sinne weiterdreht. Auf diese Weise ist der Betrag
der steuernden Meßgröße gespeichert und ihr Vorzeichen durch die Kontaktgabe 13-i6
kenntlich gemacht worden.
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Dreht sich die Steuerscheibe-i von der Nullage aus in umgekehrter
Richtung, so wiederholt sich der Vorgang, nur daß diesmal die Rollenachse 8 in die
Hülse i8 eingeführt wird und der Mittelkontakt 13 mit dem Außenkontakt 15 in Verbindung
tritt.
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Durch diese Anordnung wird es möglich, positive und negative Stellungswerte
voneinander kenntlich zu machen.
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Die Fig.2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem es möglich ist, durch
negative Beträge andere Schaltmaßnahmen auslösen zu lassen als durch die positiven
Beträge. Apparate dieser Art dienen beispielsweise dazu, um nach Überschreiten einer
eingestellten Schaltzahl nicht einen Kurzimpuls, sondern einen Dauerimpuls zu geben
und ferner als Nachlaufkontakte mit besonders großem Nachlaufbereich in Regelschaltungen.
Die Einrichtung ist ähnlich aufgebaut wie diejenige von Fig. i, mit dem Unterschied,
daß die erste Tastrolle eine von den übrigen Tastrollen nicht beeinflußbare Kontaktstange
getrennt steuert. Der Einfachheit halber wurden in Fig. 2 die Steuerscheiben weggelassen,
da sie einen ähnlichen Aufbau haben wie im ersten Ausführungsbeispiel.
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In der Fig. 2 bedeutet 27 die Tastrolle der ersten Steuerscheibe,
von welcher ein Teil gestrichelt dargestellt
ist. Diese Tastrolle
ist in- einem Bügel 28 gelagert, welcher mit der um eine Achse 29 drehbar gelagerten
Kontaktstange 30 fest verbunden ist. An ihrem vorderen Ende trägt die Kontaktstange
einen Mittelkontakt 31, welcher in der Nullstellung der ersten Steuerscheibe zwischen
zwei Außenkontakten 32 und 33 steht und über eine flexible Leitung mit der Mittelklemme
34 verbunden ist. 35 ist ein isolierendes Zwischenstück. Die übrigen Tastrollen
36, 37 sind auf einem um eine Achse 38 drehbaren Rahmen 39 drehbar gelagert. Die
senkrechte Verschiebung dieser Tastrollen wird auf eine Kontaktstange 4o übertragen,
welche an ihrem vorderen Ende ein aus Isoliermaterial bestehendes OOuerstück 41
trägt. Wird dieses Querstück gehoben, so werden damit zwei Kontakte 42 und 43 geschlossen.
In Fig. 3 ist eine zu dieser Einrichtung gehörende Schaltung gezeichnet. Sind alle
Steuerscheiben in der Nullstellung, so fallen die Tastrollen in die betreffenden
Ausschnitte, und die Kontakte 3r/32, 3I/33 42 und 43 sind geöffnet. Werden nun die
Steuerscheiben beispielsweise im Gegenuhrzeigersinn gedreht, so wird die Richtung
dieser Drehung durch ein besonderes Relais 44 ermittelt und festgehalten. Bei der
Drehung der ersten Steuerscheibe in der eingezeichneten Drehrichtung wird die Tastrolle
27 gehoben, und der Kontakt 31/32 wird geschlossen. Das Halterelais 44 zieht an
und wird über 44/1 gehalten, denn einen Augenblick früher hat sich der Kontakt 42
ebenfalls geschlossen, indem die zweite Steuerscheibe, die mit der ersten Steuerscheibe
direkt verbunden ist, sich ebenfalls verdreht hat und über die Tastrolle 36 den
Rahmen 39 gehoben hat. Nach einer halben Umdrehung schließt nun wohl der Kontakt
31/33 ebenfalls; dies hat jedoch auf die Schaltung nach Fig. 3 keinen Einfluß mehr,
denn durch die Betätigung des Relais 44 ist der Stromkreis des Relais 45 durch den
Kontakt 4.I/2 unterbrochen worden. Durch diese Einrichtung wird also erreicht, daß
der Kontakt 44/3 beispielsweise bei positiven und der Kontakt 45/3 bei negativen
Eingangswerten betätigt werden. Die Steuerscheiben sind auch hier untereinander
durch Getriebe, vorzugsweise Dezimalgetriebe, verbunden und können Teile der Zahlenrollen
von Zählwerken sein, wobei die Drehbewegung schrittweise oder kontinuierlich übertragen
werden kann. Zur Anzeige von positiven und negativen Beträgen können außerdem ein
oder mehrere besondere Zählwerke benutzt werden.
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In der Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei
dem die erste Steuerscheibe 46 einen Umschaltkontakt 47/48, 47/49 je nach ihrer
Drehrichtung steuert. Dies geschieht dadurch, daß die Tastrolle 5o des Mittelkontaktes
47 aus dem Einschnitt in der Steuerscheibe 46 herausgedrückt wird und je nach der
Drehrichtung nach links oder nach rechts verschoben wird. Bei weiterer Drehung der
Steuerscheiben wird der Rahmen 51 durch die Tastrollen 52, 53 entgegen dem Zug einer
Feder 54 gehoben. Dadurch überbrückt ein am Rahmen 51 befestigtes Leitsegment 55
den Ausschnitt in der Steuerscheibe 46, so daß dieser keinen Einfluß mehr auf den
Mittelkontakt 47 ausüben kann. Eine Umschaltung des Mittelkontaktes 47 kann demnach
nur erfolgen, wenn alle Tastrollen in den Einschnitten der entsprechenden Steuerscheiben
liegen, d. h. in der Nullstellung der Steuerscheiben.
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In der Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
bei dem ein Umschaltkontakt 56/57, 58/59 nicht direkt von der Steuerscheibe 6o,
sondern über Zwischenglieder 62 und 63 gesteuert wird. Bei einer Verdrehung der
Steuerscheibe 6o aus ihrer Nullstellung wird das Zwischenglied 61, entgegen der
Wirkung einer Feder 64, aus dem Einschnitt in der Steuerscheibe gehoben und so weit
verdreht, bis sich der eine seiner beiden Flügel am Umfang der Steuerscheibe anlegt.
Die Drehbewegung des Zwischengliedes 61 wird durch die Achse 62 auf den isolierten
Steuersektor 63 übertragen, welcher je nach der Drehrichtung der Steuerscheibe einen
der beiden Umschaltkontakte 56/57 oder 58/59 betätigt.
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Der Vorteil der beschriebenen Einrichtungen besteht darin, daß sie
als Zählwerk mit Signal- bzw. Steuerkontakten verwendet werden können, bei denen
jedoch diese Kontakte nicht kurzzeitig beim Erreichen eines eingestellten Wertes
beseitigt werden, sondern bei Überschreitung des eingestellten Wertes einen Dauerimpuls
abgeben, welcher für positive und negative Beträge der zu messenden Größe verschiedenartig
ist. Bei schnellen Geberbewegungen wird außerdem eine fast unbegrenzte Speicherung
der Meßgröße erreicht. Die die Steuerscheiben antreibenden Getriebe können von beliebiger
ganzzahliger Übersetzung sein und schrittweise oder kontinuierlich arbeiten. Bei
den angeschlossenen Zählwerken zur Messung der Teilbeträge kann ferner das für negative
Beträge gekennzeichnet werden, z. B. durch Abdecken, damit immer einwandfrei festliegt,
welches der beiden Zählwerke abgelesen werden soll.