DE932524C

DE932524C - Kontaktanordnung zur Umdrehungszaehlung

Info

Publication number: DE932524C
Application number: DEN6915A
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl-Ing Niebuhr
Original assignee: NIEBUHR K G PHYSIKALISCH CHEMI
Current assignee: NIEBUHR K G PHYSIKALISCH CHEMI
Priority date: 1953-03-21
Filing date: 1953-03-21
Publication date: 1955-09-01

Description

Kontaktanordnung zur Umdrehungszählung Bei der elektrischen Umdrehungszählung werden im allgemeinen von der Welle, deren Umdrehungen gezählt werden sollen, Kontakte betätigt, die das Zählwerk weiterschalten. An derartige Kontaktanordnungen sind bestimmte Forderungen zu stellen. So darf die Kontaktgabe und -öffnung nicht schleichend erfolgen, damit keine Lichtbögen an den Kontakten auftreten können. Eine weitere Forderung ist, daß der Kontakt möglichst nicht bei Stillstand der Welle im geschlossenen Zustand bleiben kann, gleichgültig welche Lage die Welle einnimmt. Der dabei auftretendeDauerstrom würde unter Umständen das Zählwerk zu stark belasten.
Weiterhin muß eine Dauerkontaktgabe deshalb vermieden werden, weil sonst die Angabe des Zählers von außen beeinflußbar ist. Wird nämlich die Welle z. B. bei geschlossenem Kontakt zum Stillstand gebracht, so kann durch Abschaltung der Spannungsquelle ohne sonstige Eingriffe das Zählwerk weitergeschaltet werden. Das ist bei vielen Anwendungsfällen nicht zulässig, unter anderem bei den Wegzählern für Fahrzeuge, die durch einfache Plombierung gegen Beeinflussung geschützt sein sollen.
Bei den einfachsten Kontaktanordnungen zur Umdrehungszählung erfolgt die Betätigung des Kontaktes meist durch einen an die Antriebswelle angesetzten Nocken. Mit einer solchen Anordnung wird man aber kaum sämtliche vorstehende Forderungen erfüllen können, insbesondere nicht bei langsam umlaufenden Wellen. Es sind daher auch schon andere Vorschläge bekanntgeworden, die diese Nachteile vermeiden sollen. Bei einer Ausführung wird ein Korper, der in bestimmten Stellungen einen Kontakt betätigt, von der Antriebswelle über eine Feder gedreht. In einer bestimmten Lage wird er durch eine Sperrung fest- gehalten, die bei einer bestimmten Stellung der Antriebswelle durch einen Anschlag gelöst wird.
Der Kontaktkörper bewegt sich dann unter der Wirkung der gespannten Mitnehmerfeder selbständig und betätigt dabei den Kontakt. Diese Anordnung ist verhältnismäßigkompliziert im Aufbau.
Bei einer anderen Ausführungsform wird durch die Antriebswelle ein Flügel gedreht, der sich an einer Kontaktfeder vorbeibewegt. Die Feder wird durch den Flügel ausgelenkt, wobei durch entsprechende Isolierstücke dafür gesorgt ist, daß bei der Auslenkung ein Kontakt noch nicht stattfindet.
Ist die Feder so weit abgebogen, daß sie an dem Drehflügel abgleiten kann, so berührt eine an der Feder angebrachte vorspringende Kontaktnase den Flügel und gibt dadurch den Zählimpuls. Diese Anordnung stellt an die mechanische Ausführung große Anforderungen, damit während der Auslenkung der Kontaktfeder tatsächlich noch. kein Kontakt erfolgen kann, er aber bei ihrem Zurückschnellen einwandfrei erfolgt. Es ist auch schwierig, bei ihr die Kontaktdauer und Kontaktstärke zu variieren.
Die Erfindung bringt diesem Stand der Technik gegenüber eine Kontaktanordnung, die in ihrem Aufbau sehr einfach ist, keine besondere mechanische Präzision erfordert und es außerdem ermöglicht, die Kontaktdauer auf einfachste Weise zu variieren und auch verschiedenartige Kontakte zu benutzen. Die Erfindung besteht darin, daß die Antriebswelle über einen kraftschlüssig wirkenden Mitnehmer einenim übrigen frei drehbar gelagerten Körper dreht, dem durch eine äußere Kraft mindestens eine stabile und eine labile Lage gegeben wird und daß der Körper den Kontakt während der selbständigen Bewegung betätigt, die er nach dem Herausführen aus der stabilen und Überschreiten der labilen Lage bei der Rückkehr in die stabile Lage ausführt. Der frei drehbare Körper wird also durch den Mitnehmer zunächst gegen die Kraft, die den drehbaren Körper in die stabile Lage zurückbewegen will, zwangläufig gedreht, bis die labile Lage erreicht ist und die Kraft unwirksam wird. Nach Überschreiten der labilen Lage beim Weiterdrehen ändert sich die Richtung der Kraft gegenüber dem drehbaren Körper. Sie drückt ihn nicht mehr gegen den Mitnehmer, sondern hebt ihn von diesem ab und bewegt den Körper selbständig in die stabile Lage zurück.
Während dieser selbständigen Bewegung wird der Kontakt von dem drehenden Körper bewegt. Die Geschwindigkeit dieser Bewegung kann durch entsprechende Bemessung des Trägheitsmomentes des drehenden Körpers und der Federkraft in weiten Grenzen so variiert werden, daß eine sichere Kontaktgabe gewährleistet ist. Ein Verweilen auf dem Kontakt ist in keiner Lage der Antriebswelle möglich, da die Bewegung nach dem Überschreiten der labilen Lage in jedem Fall eintritt und erst im Laufe dieser Bewegung die Kontaktbetätigung erfolgt. Nachdem der Körper in die stabile Lage zurückgekehrt ist, folgt ihm der von der Antriebswelle angetriebene Mitnehmer langsam nach und bewegt ihn, nachdem die kraftschlüssige Kupplung wieder hergestellt ist, aus der stabilen Lage wieder heraus. Das Spiel wiederholt sich, wie vorher beschrieben.
In Bild 1 ist hierfür ein Beispiel gegeben. Der drehbare Körper besteht aus zwei runden Scheiben I und 2 verschiedenen Durchmessers, die übereinander auf einer gemeinsamen Achse 3 drehbar angeordnet sind. Gleichachsig mit diesen beiden Scheiben ist hinter der Scheibe I die Achse der Antriebswelle, deren Umdrehungen gezählt werden sollen, angeordnet. Diese Achse trägt den gestrichelt gezeichneten Mitnehmer 4, der einen über die Scheibe I mit dem größeren Durchmesser hinausragenden Stift 5 trägt. Dieser Stift 5 legt sich bei der Umdrehung gegen den Nocken 6 der Scheibe 1. An die vor der Scheibe 1 liegende Scheibe 2 mit dem kleineren Durchmesser greift bei Punkt 7 die Feder 8 an, deren anderes Ende bei Punkt 9 ortsfest befestigt ist. Es sind nun in Bild I verschiedene Lagen der Scheiben während einer Umdrehung dargestellt. In der Stellung a befinden sich die frei beweglichen Scheiben. 1 und 2 in der stabilen Lage, in der sie durch die Feder 8 festgehalten werden. Nachdem der Stift 5 den Nocken 6 erreicht hat, bewegt er die beiden Scheiben im Uhrzeigersinn und spannt die Feder 8 (Bild Ib). In dem Bild 1 c haben die beiden Scheiben die labile Lage erreicht, und sie werden nach deren Überschreiten durch die Feder 8 (Bild Id) selbständig in die stabile Lage zurückgeführt. Hierbei führen sie eine halbe Umdrehung aus, wobei ein Nocken 10 an der Scheibe 2 kurzzeitig den Kontakt In (Stellung in Bild 1 d), der der Einfachheit halber nur in dem Bild 1 c und 1 d dargestellt ist, betätigt. In der stabilen Lage verbleibt die Anordnung nun so lange, bis der Stift 5 nachgelaufen ist und den Nocken 6 wieder berührt.
An Stelle der Zugfeder gemäß Bild I kann auch eine Blattfeder 21 gemäß Bild 2 genommen werden, die an einem auf der Scheibe 2 angebrachten exzentrischen Stift 24 anliegt. In Bild 2 a, b, c und d sind wiederum die entsprechenden Lagen der Scheibe 2 angedeutet. Der Antrieb der Scheibe 2 durch die Welle ist in. Bild 3 dargestellt und wird noch später erläutert. Er ist in ähnlicher Weise kraftschlüssig gestaltet, wie in Bild I dargestellt.
In Bild 2 a hat die Scheibe die stabile Lage. Sie wird gegen die Kraft der Blattfeder bewegt (Bild) und erreicht dann in Bild 2 c etwa die labile Lage. Die Betätigung des Kontaktes erfolgt in diesem Fall durch eine leitende Belegung 12 (Bild 2d), die auf der zylindrischen Außenwand der Scheibe angebracht ist und kurzzeitig die beiden Kontaktfedern I3 und 14 (nur in Bild 2 d dargestellt) miteinander verbindet.
In Bild 3 ist der Antrieb als Seitenansicht von Bild 2b gezeichnet. Die Kontaktscheibe 2 und die Antriebsscheibe I sind in diesem Fall durch eine Welle 23 miteinander verbunden. An der Rückseite der Antriebsscheibe I befindet sich ein Stift, der durch einen Mitnehmerstift I6 auf dem Rad I7 mitbewegt wird. Das Rad 17 wird von der An- triebswelle I8 angetrieben. Als Blattfeder wird gemäß Bild 3 ein Stück Federdraht benutzt. Um die Geschwindigkeit der Kontaktscheibe 2 während der Kontaktgabe zu begrenzen, wird von der Antriebsscheibe I über ein Zahnrad 19 ein kleines Schwungrad 20 oder ein Windflügel über eine Übersetzung angetrieben.
Es ist auch möglich, der Anordnung während einer Umdrehung mehr als zwei bevorzugte Lagen zu geben, wie dies in Bild 4 gezeigt ist. Hier liegt eine Blattfeder 21 an einem Vierkant 22 an, der auf der Kontaktscheibe 2 fest angeordnet ist. In diesem Fall hat man viermal während einer Umdrehung den Übergang von einer labilen in eine stabile Lage. Hierbei wird viermal das Kontaktpaar I3, I4 durch die Segmente 12 kurzgeschlossen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Kontaktanordnung zur Umdrehungszählung von insbesondere sehr langsam umlaufenden Wellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle über einen kraftschlüssig wirkenden Mitnehmer einen im übrigen frei drehbar gelagerten Körper dreht, dem durch eine äußere Kraft mindestens eine stabile und eine labile Lage gegeben wird, und daß der Körper den Kontakt während der selbständigen Bewegung betätigt, die er nach dem Herausführen aus der stabilen und Überschreiten der labilen Lage bei der Rückkehr in die stabile Lage ausführt.
2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (I, 2) gegen Federkräfte bewegt wird, die ihm während einer Umdrehung eine oder mehrere labile und stabile Lagen geben.
3. Kontaktanordnung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagen des Körpers (I, 2) durch entsprechend geformte Flächen hervorgerufen werden, gegen die federnd gelagerte andere Flächen wirken.
4. Kontaktanordnung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Körper (I, 2) exzentrisch eine Zugfeder (8) angreift.
5. Kontaktanordnung nach Anspruch I, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein exzentrischer Nocken des Körpers (I, 2) gegen ein federndes Teil, insbesondere unmittelbar gegen eine einseitig eingespannte gestreckte Feder (Blattfeder 2I) wirkt.
6. Kontaktanordnung nach Anspruch I, 2, 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper als einseitig gelagerte Scheibe (2) ausgebildet ist, auf deren freien Fläche exzentrisch ein Stift (24) angeordnet ist, gegen den das Ende einer einseitig eingespannten Blattfeder (2I) wirkt.
7. Kontaktanordnung nach Anspruch I, 2, 3, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (I, 2) mehrere symmetrisch zur Achse angeordnete Flächen aufweist, insbesondere einen Vierkant (22), gegen die sich eine federnd angeordnete Fläche, insbesondere eine einfache Blattfeder (2I) legt.
8. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (I, 2) ein möglichst großes Trägheitsmoment aufweist.
9. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (I, 2), insbesondere über eine Übersetzung eine Schwungscheibe (20), Windflügel oder sonstige Verzögerungsmittel zur Begrenzung der Drehgeschwindigkeit antreibt.
IO. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche I bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (I, 2) ein oder mehrere kreisförmige Kontaktsegmente aufweist, die während des Überganges von der labilen in die stabile Lage zwei federnd auf ihm schleifende Kontakte (I3, I4) kurzschließt.
II. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche I bis IO, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (I, 2) als Scheibe ausgebildet ist, die auf einem zylindrischen Rand die Kontaktsegmente (I2) aufweist.
12. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche I bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (I, 2) den Kontakt über einen Nocken betätigt.
13. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche I bis I2, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem plombierbaren Gehäuse untergebracht ist.

Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. I40 I66, 543 920, 396 570, 397 620, 398 536.