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Verbesserung an einem Zählwerkmotorantrieb Das Patent 946 094 bezieht
sich auf eine Anordnung zur Verbesserung des Antriebs von Zählwerkmotoren mit Z-förmigem
Anker. Die An-. ordnung nach dem Hauptpatent hat aber in der Praxis noch eine mechanische
Rücklaufhemmung notwendig, um .zu verhindern, daß der Motoranker einen Impuls in
einer falschen Bewegungsrichtung aufnimmt. Diese Rücklaufhemmung läßt -sich erfindungsgemäß
dadurch vermeiden, daß der Antriebsmotor durch eine Kontaktsteuerung gegen einen
Rücklauf gesperrt ist. Das hat den Vorteil, daß dadurch ein starkem Verschleiß unterliegendes
Glied durch ein anderes ersetzt wird, welches sich bei der Arbeit kaum abnutzt.
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Zur Erläuterung der Erfindung dienen vier Abbildungen, die aber nur
als Beispiele zu betrachten sind.
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In Fig. i sind mit 3 und 4 die Steuerwicklungen eines Z-Ankermotors
bezeichnet. Jede dieser Wicklungen wird über eine Steuerröhre @i oder a erregt.
Die beiden Steuerwicklungen 3 und 4 stehen beispielsweise im rechten Winkel zueinander
und bewirken bei ihrer abwechselnden Erregung jedesmal
einen Fortschritt
des Motorankers um go°. Der Motor ist in Abb. 2 schematisch dargestellt, so daß
man die Lage der von den Spulen 3 und 4 erzeugten Felder einerseits und die Lage
des Z-Ankers bei gleichzeitiger Erregung beider Spulen 3 und andererseits erkennt.
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Bei der Anordnung nach Fig. i fließt im Ruhezustand in beiden Röhren
i und 2 und infolgedessen auch in beiden Spulen 3 und 4 der gleiche Strom. Der Z-förmige
Weicheisenanker 12 nimmt deshalb in dem vierpoligen Weicheisenstator die Mittelstellung,
wie gezeichnet, oder eine um go° versetzte Lage ein.
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Soll sich der Anker drehen, so werden die beiden Röhren i und 2 abwechselnd
gesperrt und erregt. Man gibt zu diesem Zweck an die Eingänge 5 und 6 z. B. eine
Rechteckspannung, so daß beispielsweise das Gitter der Röhre i angehoben und das
der Röhre 2 abgesenkt wird. Der Anker dreht sich wegen des entstehenden kräftigen
Stromes, der über die Röhre i und die Spule 3 fließt, im Uhrzeigersinn um eine Achteldrehung
und schwingt um die neue Ruhelage vor und zurück. Beim Zurückschwingen schließt
er mechanisch die Köntakte 7 und B. Diese sitzen beispielsweise an Hülsen, die reibungsschlüssig
mit der Ankerwelle verbunden sind. Über die vorher geschlossenen Kontakte g und
io, die durch Nockenscheiben auf der Ankerwelle betätigt werden, wird nun das Gitter
der vorher gesperrten Röhre :2 mit der Kathode verbunden und das der geöffneten
Röhre i mit Masse, so daß die Röhre 2 Strom führt und die Röhre i gesperrt wird
und der Anker sich wieder in Solldrehrichtung bewegt. Dabei öffnet er wieder die
Kontakte 7 und B. Der Anker schwingt um seine Ruhelage hin und her, bis entweder
ein neuer Zählimpuls kommt, der die Röhre i sperrt und die Röhre 2 öffnet, oder
die Gitter der beiden Röhren wieder Massepotential annehmen. Im ersten Fall werden
nach einer bestimmten Drehung des Ankers die beiden Kontakte g und io umgelegt,
so daß nach Abklingen des nächsten Impulses sich das oben beschriebene Spiel in
einer um go° versetzten Ruhelage des Ankers wiederholt.
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Eine etwas andere Ausführung ist in den Fig. 3 und 4 gezeichnet. In
Fig. 3 ist die grundsätzliche Schaltung zur Speisung der Spulen 3 und 4 und zur
Steuerung des Drehankers i2 aufgekeichnet. Dieses Schaltbild erläutert eine Zwangssteuerung
für den Drehwählermotor. Diese Steuerung läßt sich auch mit einer Röhrenschaltung
verwirklichen, die im einzelnen in Fig. 4 gezeigt ist.
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Bei jedem Umlegen des Kontaktes ii macht der Anker 12 eine Vierteldrehung.
Die Kontakte 13 und 14 werden von Nocken auf der Ankerwelle so gesteuert, daß sich
der Anker nicht rückwärts drehen kann und der Anker nach jedem Schritt die gezeichnete
oder eine' um go° versetzte magnetische Ruhelage einnimmt. Die Fünktioh dieser Schaltung,
bei der die Erregerspannungen den Spulen unmittelbar zugeführt werden, wird nun
auf die Röhrenschaltung übertragen. Dabei war noch anzustreben, daß im Ruhezustand
die Röhren nur einen geringen Strom, im Lauf jedoch einen kräftigen Strom führen.
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Zur Steuerung dient die Dualstufe 15, die an ihren beiden Ausgängen
16 und 17 abwechselnd positive und negative und zueinander gegenphasige Rechteckspannungen
erzeugt, sobald sie an ihrem Eingang 18 negative Zählimpulse erhält. Im Ruhezustand
führen die beiden Röhren ig und 2o und damit die Antriebsspulen 3 und 4 den gleichen
Strom. Der Motoranker nimmt wie vordem die in Abb.2 gezeichnete oder eine um go°
versetzte Ruhelage ein. In der gezeichneten Stellung der Kontakte 21 und 22 (Fig.
4) entspricht die Ankerruhelage der in Abb. 2 gezeichneten. Die Kontakte 21 und
22 werden von der sich drehenden Ankerwelle unabhängig voneinander so gesteuert,
daß sich der Anker nur in der gewünschten Richtung drehen kann.
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Gelangt an den Eingang 18 ein Zählimpuls negativer Spannung, so wird
z. B. die Spannung an 16 positiv und an 17 negativ. Die Röhre ig und die Spule 3
führen demzufolge einen kräftigen Strom, die Röhre 2o und die Spule 4 werden stromlos.
Der Anker dreht sich im Uhrzeigersinn, bis seine strichpunktierte Mittellinie (Fig.2)
die Richtung der Polschuhe mit der Spule 3 hat. Kurz vorher schließt der Kontakt
22 und der Kontakt 21 wird geöffnet, so daß wegen der Richtleiter 23, 24, 25 und
26 beide Röhren kräftig Strom führen und der Anker in die neue, gegenüber Fig. 2
um 9o° versetzte Ruhelage läuft. Bringt nicht unmittelbar danach ein neuer Eingangsimpuls
an 18 die Dualstufe zum Kippen, so nehmen die beiden Steuergitter der Röhren ig
und 20 wieder Massepotential an, so daß wieder ein geringer Ruhestrom fließt.
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Wird in der in Fig. 2 und 4 gezeichneten Lage des Ankers die Spannung
an 17 positiv und an 16 negativ, so dreht sich der Anker nicht verkehrt herum, sondern
bleibt in Ruhe.
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Ist der Anker einmal in Bewegung gesetzt, so darf die Steuerspannung
an 16 und 17 schön zu einem Zeitpunkt umspringen, wenn beide Kontakte 21 und 22
geschlossen sind. Das ist kurz vor dem Zeitpunkt der Fall, zu dem die strichpunktierte
Mittellinie (Fig.2) des Ankers in Richtung der Pole 3 zeigt. Der Kontakt 22 schließt
wie bei den Motoren der Fernsprechwähltechnik in Solldrehrichtung gesehen kurz hinter
dem Punkt, wo er z. B. beim Durchdrehen von Hand bei Beaufschlagung beider Spulenpaare
3 und 4 seinen labilen Gleichgewichtszustand besitzt.
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Werden statt der Richtleiter 23 und 26 Hochvakuumdioden verwendet,
so ist diesen ein Widerstand parallel zu schalten, um negative Spannungen an die
Gitter der Röhren ig und 20 gelangen zu lassen.
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Mit dieser Einrichtung ist erreicht, daß erstens sich der Motor nur
in Solldrehrichtung dreht, zweitens statt der bisher verwendeten Rücklaufhemmung
eine Kontaktsteuerung mit geringem Verschleiß, gebraucht wird und drittens die Anordnung
im Ruhezustand erheblich weniger Strom als im vollen Lauf verbraucht.
Die
Zeitkonstanten der Ankopplung der Röhren i9 und 2o an die Steuerstufe 15 müssen
passend gewählt werden.