DE959742C - Vorrichtung zur Regelung des Zeitintervalls periodischer Impulse - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 14. MÄRZ 1957

E 7224VIIIb 12i c

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Regelung des Zeitintervalls periodischer Impulse, welche einen verstellbaren Teil aufweist, der einen elektrischen Stromkreis beherrschende Kontakte, z. B. Kontaktlamellen, trägt, die mit dem Profil eines bzw. mehrerer drehbarer Nocken zusammenarbeiten, und zwar so, daß bei einer Änderung der Lage des verstellbaren Teils das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden, durch Schließen von zwei einen Stromkreis beherrschenden Kontakten erzeugten Impulsen sich ändert.

Solche Vorrichtungen zur Regelung des Zeitintervalls periodischer Impulse sind bekannt und werden in der Elektrotechnik vielfach angewandt. So schickt man z. B. zur Aufrechterhaltung der Bewegung einer Nebenuhr zu dieser von einer Hauptuhr jede Sekunde einen Impuls, der z. B. einen Elektromagneten des Pendels der Nebenuhr speist. Handelt es sich darum, die Nebenuhr ein- ao

zustellen, so muß das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen geändert werden, und' zwar in so feinen Stufen, daß die Synchronisierung nicht beeinträchtigt wird. Gleiches gilt beim Einstellen einer Quarzuhr.

Eine der erwähnten bekannten Vorrichtungen weist einen mit konstanter Geschwindigkeit sich drehenden Nocken auf, der z. B. in jeder Sekunde einen Kontakt schließt, der einen Impuls an ein ίο Zeitmeßgerät abgibt. Zur Regelung des Zeitintervalls der von diesem Kontakt abgegebenen Impulsei wurde dabei vorgeschlagen, die beiden den Kontakt tragenden Lamellen auf einer zum Nocken koaxialen Scheibe anzuordnen, die um ihre eigene Achse drehbar ist. Solange die Scheibe stillsteht, wird der Kontakt durch den Nocken jede Sekunde geschlossen. Will man das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen ändern, so genügt es, die Scheibe um einen bestimmten Winao kel zu drehen. Dabei wird das Zeitintervall verkleinert oder vergrößert, je nachdem, ob' man· die Scheibe im umgekehrten oder im gleichen Sinne der Nockenbewegung dreht. Eine solche Vorrichtung hat den Nachteil, daß nur eine begrenzte Änderung möglich ist, denn sobald die Scheibe um mehr als 360⁰ gedreht wird, verwickeln oder verwinden sich die Anschluß drähte für die Lamellen. Eine analog aufgebaute Vorrichtung ist ebenfalls bekannt, um die periodischen Zündimpulse in einer Verbrennungskraftmaschine zu regeln.

Man hat den erwähnten Nachteil dieser bekannten Vorrichtungen schon dadurch zu beheben versucht, daß man zwei Lamellen tragende, zum drehbaren Nocken koaxiale Scheiben vorsah, wobei der Umfang jeder Scheibe durch Schleifkontakte an die Klemmen der Stromquelle angeschlossen war. Schleifkontakte befriedigen jedoch nicht, da sie dauernden Unterhalt erheischen und leicht oxydieren, so daß schon nach kurzer Zeit Aussetzer auftreten, die auf alle Fälle vermieden werden müssen, da die Erzeugung genauer Impulse nach vorbestimmten Intervallen einwandfrei sichergestellt sein muß.

Vorliegende Erfindung behebt alle diese Nachteile auf vorteilhafte Weise. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der die Kontakte tragende verstellbare Teil nur rein translatorische Bewegungen ausführen kann, derart, daß die Anschlußstellen der erwähnten Kontakte oder Kontaktlamellen ihre räumliche Winkellage für jede beliebige Regelbewegung beibehalten, wobei vorzugsweise ein in axialer Richtung wirksamer Nocken, z. B. ein Glockennocken, vorgesehen ist.

Dadurch, daß der die Kontakte tragende Teil im Gegensatz zu den Kontaktträgern aller erwähnten bekannten Vorrichtungen nur rein translatorische Bewegungen ausführen kann und somit die Anschlußstellen der erwähnten Kontakte oder Kontaktlamellen ihre räumliche Winkellage für j ede beliebige Regelbewegung· beibehalten, können die durch die Kontakte bzw. Kontaktlamellen zu steuernden elektrischen Stromkreise über flexible Anschlußdrähte fest mit den beweglichen Kontakten verbunden werden, wobei, während einer zur Regelung des Zeitintervalls vorgenommenen Parallelverschiebung der Kontakte oder Kontaktlamellen über einen beliebigen, z. B. mehrere Umdrehungen betragenden Winkel, die fest verbundenen Anschluß drähte nur leicht hin- und herbewegt, aber nie ineinander verdreht werden. Das ist bei den bekannten, eine rotierende Regelbewegung ausführenden und mit Anschluß drähten fest verbundenen Kontaktträgern nicht möglich, da bei einer mehrere Umdrehungen betragenden Regeldrehung des Kontaktträgers die fest mit den Kontakten verbundenen Anschlußdrähte notwendigerweise verdreht werden und damit die Regelbewegung stark einschränken. Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet also, den großen Regelbereich der bekannten., mit Schleifringen ausgerüsteten Anordnung mit den erheblichen Vorteilen eines festen Anschlusses der gesteuerten Stromkreise an die Kontakte der Vorrichtung zu vereinigen.

Die Zeichnungen zeigen zwei beispielsweise Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und zwar zeigt

Fig. ι einen Schnitt durch die erste Ausführungsform und

Fig. 2 einen Grundriß derselben, wobei die einzelnen Teile der Vorrichtung sich in den zwei Figuren in verschiedener Lage befinden,

Fig. 3 einen Grundriß einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in

Fig· 3.

Das Gehäuse 1 der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung hat eine Konsole 2, auf welcher zwei Stifte 3 und 4 befestigt sind. Auf diesen Stiften sind zwei Zahnräder 5 und 6 lose drehbar gelagert. Ein Ritzel 7, das gleichzeitig mit den Rädern 5 und 6 im Eingriff steht, ist fest mit einem Steuerknopf 8 verbunden. Der Zahnkranz der Räder 5 und 6 erstreckt sich nur über einen Teil der Breite dieser Räder, so daß die obere Stirnfläche dieser Räder mit zwei Platten 9 und 10 bündig zu liegen kommt, die mittels Schrauben 11 an Säulen 12 des Gehäuses 1 befestigt sind. Die obere Stirnfläche der Räder 5 und 6 hat auf ihrem Umfang eine in hundert gleiche Teile eingeteilte Skala, während jede der Platten 9 und 10 eine Null-Marke und einen Nonius aufweist.

Auf den Rädern 5 und 6 sind zwei Kurbelzapfen 13, 14 vorgesehen, an welchen ein verstellbarer Teil 15 montiert ist. Dieser Teil 15 hat im Grundriß die Form einer dreieckigen Platte mit einer Verlängerung 16, deren Ende in einer Ausfräsung 17 des Gehäuses 1 geführt ist. Die Kurbelzapfen 13, 14 sind so auf den Rädern 5 und 6 montiert, daß'die die Mittelpunkte der Teile 4, 14 bzw. 3, 13 miteinander verbindenden Radiallinien immer parallel zueinander sind und gleichen Richtungssinn haben. Wenn man daher den Steuerknopf 8 dreht, nimmt das Ritzel 7 die Räder 5 und 6 im gleichen Drehsinn mit, und der Teil 15 kann nur eine kreis- ias förmige Translation ausführen, so daß die Ver-

längerung i6 immer parallel zu sich selbst bleibt.

Der Teil 15 trägt zwei Kontaktlamellen 18, 19, die durch Isolationen 20 voneinander getrennt und bei 21 bzw. 22 an die Klemmen einer nicht dargestellten Stromquelle angeschlossen sind. Ein drehbarer Glockennocken 23 ist unterhalb der Lamellen 18, 19 so angeordnet, daß seine durch eine Öffnung 25 des Gehäuses 1 gehende Achse 24 senkrecht zu diesen Lamellen steht. Die Lamelle 18 trägt einen Fühler 26, der unter der elastischen Wirkung der Lamelle 18 mit dem Steuerprofil des Glockennockens 23 Zusammenarbeit. Eine Regelschraube 27 dient der Veränderung des Abstandes zwischen den Lamellen 18 und 19 und damit der Änderung der Empfindlichkeit des Kontaktes 28.

Federringe 29, 30, die auf den Stiften 3, 4 bzw. auf den Kurbelzapfen 13, 14 angeordnet sind, dienen der Aufnahme des Spiels der Drehzapfen

ao und halten die Vorrichtung in der gewünschten Stellung.

Die Klemmen 21 und 22 für die Leitungsdrähte führen bei der Einstellung der Vorrichtung, wie schon oben erwähnt, nur eine Translation aus. Ihre Bahnen sind in Fig. 2 durch strichpunktierte Kreise angegeben. Es besteht daher für die Drähte keine Gefahr der Verwindung oder der Verwicklung.

Die gezeigte und beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt: Angenommen, der Nocken 23 drehe sich um seine Achse im Sinne des Pfeiles der Fig. 2 mit einer gleichförmigen Drehzahl von ι Umdr./Sekunde. Während jeder Sekunde fällt dann der Fühler 26 einmal in die Vertiefung 31 des Nockens, wodurch der Kontakt 28 geschlossen und ein Stromimpuls an den Verbraucherapparat abgegeben wird. Letzterer erhält daher periodisch Impulse.

Zur Regelung des Zeitintervalls dieser Impulse betätigt man den Steuerknopf 8. Wenn man das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen vergrößern will, dreht man den Knopf 8 um einen gewissen Winkel im Uhrzeigersinn. Die Räder 5 und 6 drehen sich dann im Gegenuhrzeigersinti, und der Fühler 26 tut das gleiche in bezug auf den Nocken 23. Werden die Räder 5 und 6 um 90⁰ im Gegenuhrzeigersinn verdreht, dann wird das Intervall zwischen zwei Impulsen auf das i,2Sfache seines normalen Wertes, im beschriebenen Falle auf 1,25 Sekunden gebracht. Wird der Steuerknopf 8 nicht weitergedreht, so betragen die folgenden Intervalle wiederum 1 Sekunde.

Man sieht, daß mit der beschriebenen Vorrichtung eine beliebig große Regelung des Zeitintervalls erhalten werden kann. Nichts hindert daran, die Räder 5 und 6 um mehrere Umdrehungen zu drehen, wenn eine große Abweichung korrigiert werden soll. Außerdem ist die Betriebssicherheit sehr groß, weil keine Schleifkontakte verwendet werden.

Die zweite, in den Fig. 3 und 4 dargestellte Ausführungsform weist eine Grundplatte 40 auf, auf welche mittels der Schrauben 41 ein Support 42 montiert ist. Im Support 42 ist eine Nut 43 mit rechteckigem Querschnitt vorgesehen, in welche eine Führungsrippe 44 entsprechenden Querschnitts einer Kulisse 45 eingreift. Die Kulisse 45 ist auf der Oberseite mit einer Führungsrippe 46 mit rechteckigem Querschnitt versehen, welche rechtwinklig zur unteren Führungsrippe 44 verläuft. Eine zweite, mit 47 bezeichnete Kulisse weist eine Nut 48 mit rechteckigem Querschnitt auf, in welche die Füh¹· rungsrippe 46 der Kulisse 45 eingreift.

Die Kulisse 47 weist ungefähr in der Mitte eine Bohrung 49 auf, in welche ein in der Scheibe 51 befestigter Stift 50 eingreift. Die Scheibe 51 ist am unteren Ende einer Welle 52 befestigt, welche am oberen Ende einen Steuerknopf 53 trägt. Die Welle 52 ist in einer in der Platine 55 sitzenden Büchse 54 gelagert. Die Platine 55 ist mittels Bolzen 56 mit der Grundplatte 40 verschraubt.

Die Kulisse 47 trägt vier Lamellenpaare 57, 58, welche durch Isolierblöcke 59 voneinander isoliert sind und welche ösen 60 bzw. 61 zum Anschluß von nicht dargestellten Stromkreisen aufweisen. Unter den Lamellenpaaren 57, 58 sind drehbare Glockennocken 62 derart angeordnet, daß ihre Wellen 63 senkrecht zu diesen Lamellen stehen. D.'e Wellen 63 können, wi.e in Fig. 4 gezeigt, mittels Kugellagern 64 in der Grundplatte 40 gelagert sein. Die Lamellen 57 sind mit je einem Fühler 65 ausgerüstet, welcher mit der Steuerkurve des entsprechenden Glockennockens 62 zusammen arbeitet.

Diese zweite Ausführungsform des Erfindungsgegienstaades arbeitet wie folgt: Angenommen, die Glockennocken 62 rotieren in dem durch die Pfeile angegebenen Drehsinn mit konstanter Drehzahl, beispielsweise 1 Umdr./Sekunde. Die Fühler 65 fallen also jede Sekunde in die in den Glockennocken 62. vorgesehenen Kerben 66 ein, wodurch die Kontakte 67 geschlossen werden und im angeschlossenen Stromkreis ein Stromimpuls auftritt. Jedes Kontaktpaar liefert demnach periodische Impulse.

Das Zeitintervall dieser Impulse kann durch Drehen des Steuerknopfes 53 verändert werden. Will man beispielsweise den zeitlichen Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen vergrößern, so dreht man den Steuerknopf 53 um einen gewissen Winkel im Uhrzeigersinn. Dadurch dreht sich auch die Scheibe 51, welche mittels des. Stiftes n₀ 50 die Kulisse 47 mitnimmt und diese bezüglich der Kulisse 45 verschiebt, während die Kulisse 45 auf dem feststehenden Support 42 gleitet. Die Kulisse 47 führt dadurch eine translatorische Kreisbewegung im Uhrzeigersinn aus, die auf alle Fühler 65 übertragen wird. Dreht man beispielsweise den Steuerknopf 53 um einen Winkel von 90⁰ im Uhrzeigersinn, so wird das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen auf 1,25 Sekunden erhöht. Läßt man hierauf den Steuerknopf 53 stehen, so ,betragen die folgenden Zeitintervalle wieder je 1 Sekunde.

Mit der beschriebenen Vorrichtung läßt sich die Phase der Impulse beliebig steuern. Es besteht dabei keinerlei Gefahr, daß die an die ösen 60 und 61 angeschlossenen Drähte verwickelt werden.

Die Glockennocken müssen nicht notwendigerweise alle im gleichen Sinne und mit derselben Geschwindigkeit rotieren. Auch kann natürlich die Zahl der Nocken beliebig gewählt werden, beispielsweise ein einziger vorgesehen werden.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Vorrichtung zur Regelung des Zeitintervalls periodischer Impulse, welche einen verstellbaren Teil (15, 16, 47) -- aufweist, 4er einen elektrischen Stromkreis beherrschende Kontakte, z.B. Kontaktlamellen (18, 19, 57, 58), trägt, die mit dem Profil eines bzw. mehrerer drehbarer Nocken (23, 62) zusammenarbeiten, und zwar so, daß bei einer Änderung der Lage des verstellbaren Teils (15, 16, 47) das Zeitintervall zwischen! zwei aufeknanderfblgendien, durch Schließen von zwei einen Stromkreis be-

   ao herrschenden Kontakten (18, 19, 57, 58) erzeugten Impulsen sich ändert, dadurch gekennzeichnet, daß der die Kontakte tragende verstellbare Teil nur rein translatorische Bewegungen ausführen kann, derart, daß die Anschlußstellen (20, 21, 60, 61) der erwähnten Kontakte oder Kontaktlamellen ihre räumliche Winkellage für jede beliebige Regelbewegung beibehalten, wobei vorzugsweise ein in axialer Richtung wirksamer Nocken, z. B. ein Glockennocken, vorgesehen ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verstellbare Teif(-i5, 16) an zwei Kurbelzapfen (13, 14) angeschlossen ist, welche auf zwei Rädern (5, 6) montiert sind, die mittels eines. Steuerknopfes (8) im gleichen Drehsinn angetrieben werden können.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der verstellbare Teil (15, 16) an seinem den Kurbelzapfen (13, 14) abgekehrten Ende eine Verlängerung (16) aufweist, die in einer öffnung (17) des Gehäuses (1) geführt ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kulisse (47) auf einer zweiten Kulisse (45) gleitend gelagert ist, welche zweite Kulisse ihrerseits gleitend auf einem festen Support (42) der Vorrichtung gelagert ist, wobei die Gleitrichtung der genannten Kulissen senkrecht zueinander stehen.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, gekennzeichnet durch einen Steuerknopf (53), welcher mit einem Organ (51) starr gekoppelt ist, wobei ein an diesem Organ vorgesehener Stift (50) in eine Bohrung (49) der Kulisse (47) eingreift.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kulisse (47) mehrere Lamellenpaare angeordnet sind, welche mit je einem bestimmten Nocken (62) zusammenarbeiten.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 246 431; USA.-Patentschrift Nr. 2 458 322.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   ©609619/309 9.56 (609 835 3.57)