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Zeitschalter für Röntgenapparate Die Erfindung bezieht sich auf einen
insbesondere durch ein Uhrwerk angetriebenen Zeitschalter zum Schalten von Röntgenapparaten.
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Die Einstellskalen derartiger Zeitschalter sind 4m allgemeinen linear
geteilt. Es ist jedoch erwünscht, :die Skalenteilung für die kurzen Zeiten auseinanderzuziehen,
um kurze Schaltzeiten, bei denen sich kleine Differenzen u. LT. unangenehm auswirken
können, mit großer Genauigkeit zuverlässig und leicht einstellen zu können.
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Es ist bekannt, Uhrwerkzeitschalter mit zwei linearen Zeitbereichen
zu versehen und den Ablauf des Uhrwerks mit verschiedenen den Teilungen der Skala
entsprechenden Winkelgeschwindigkeiten vor sich gehen zu lassen. Weiter ist eine
durch einen Motor angetriebene Zeitschalteinrichtung für Röntgenanlagen vorgeschlagen
worden, deren Zeiteinstellorgan nach einer logarithmischen Skala eingestellt wird,
deren zeitlicher Ablauf aber linear erfolgt. Dabei findet für die Wandlung eine
auf einer Kugel oder einem ähnlichen Rotationskörper angeordnete Steuerkurve Verwendung,
idie mit dem längs der logarithmischen Skala drehbaren Zeiteinstellorgan gekuppelt
ist, wobei das nach seiner hibetriebsetzung mit konstanter Drehzahl ablaufende Zeitschaltwerk
mit einem Abtasthebel gekuppelt
ist, der sich beim Ablauf um eine
durch den Mittelpunkt der Kugel gehende, mit der Rotationsachse einen zweckmäßig
rechten Winkel bildende Achse von einer festen Ausgangsstellung bis zum Anschlag
an die Kurve bzw. umgekehrt dreht.
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Eine konstruktiv und fabrikationstechnisch wesentlich einfachere Lösung
der Aufgabe ist Gegenstand vorliegender Erfindung. Bei einem Zeitschalter für Röntgenapparate,
der ein längs einer Kreisbahn angetriebenes Auslöstglied aufweist sowie ein mit
-dem Auslöseglied zusammenarbeitendes Anschlagglied, bei dessen Verstellung .durch
ein mit nicht zeitlinearer Skala versehenes Einstellorgan der Abstand des auf der
Kreisbahn jeweils wirksam werdenden Punktes von einer festen Ausgangsstellung aus
sich zeitlinear ändert, ist erfindungsgemäß das Anschlagglied als Kurvenschwert
ausgebildet, das mittels -des Einstellorgans um eine gegenüber dem Mittelpunkt der
Kreisbahn versetzte Achse drehbar ist, wobei die Form der Anschlagkurve :des Kurvenschwertes
so gewählt ist, daß sich aus der nicht zeitlinearen Verstellung des Einstellorgans
eine zeitlineare Änderung des Ablaufweges des Auslösegliedes ergibt.
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Wesentliche Vorteile des Zeitschalters gemäß -der Erfindung gegenüber
den vorbekannten Einrichtungen sind,das Vorhandensein nur einer Einstellskala bei
zeitlich konstanter Ablaufgeschwindigkeit und die Verwendung eines in einer Ebene
liegenden Kurvenschwertes an Stelle einer räumlich gekrümmten Steuerkurve.
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Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ist in den Zeichnungen
dargestellt. Es zeigt Fig. i eine schematische Darstellung, Fig.2 ein Schaubild
einer konstruktiven Ausführung mit der Deutlichkeit halber auseinandergezogenen
Einzelteilen.
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In Fig. i ist eine Anschlagscheibe i unterhalb einer auf der Stirnfläche
einer bei 2 drehbar gelagerten Welle 3 befestigten Scheibe 4 angeordnet und kann
mittels eines Einstellknopfes 5 um die Achse der Welle 3 gedreht werden. Die innere
Randkurve 7 (Anschlagkurve) dient als Anschlag für einen Hebel 8, der beim Auflaufen
auf die Anschlagkurve 7 auf nicht näher dargestellte Weise einen Schaltvorgang auslösen
kann. Der Auslösehebel 8 ist an der Kreisscheibe 9 gelagert, die mittels eines Uhrwerkes
ad. dgl. mit gleichförmiger Geschwindigkeit gedreht werden kann, wobei der
Auslösehebel vom Ausgangspunkt 6 auf der Achse der Welle 3 aus eine Kreisbahn beschreibt,
die von der Anschlagkurve 7 geschnitten wird. Die Länge des Kreisbogens zwischen
-dem Punkt 6 und dem Schnittpunkt der Anschlagkurve 7 mit der Kreisbahn des Auslösehebels
8 ist somit für die Schaltdauer ,der Anordnung maßgebend. Die Anschlagkurve 7 ist
erfindungsgemäß nun derart ausgebildet, daß ihrer Drehung um die Achse der Welle
3 und damit einer Verstellung des Einschaltknopfes 5 um a Grad eine Verschiebung
des Schnittpunktes der Anschlagkurve 7 mit der Kreisbahn des Auslösehebels 8 um
Iden Betrag c1 » I0C2a (c1 und c2 = Konstante, durch die besondere Anordnung bedingte
Größen), gemessen auf dieser Kreisbahn, entspricht. Eine Verstellung des Einstellknopfes
5 um gleiche Winkelbeträge entspricht somit einer gleichen relativen Änderung der
Schaltzeit, und die Einstellskala muß eine logarithmische Teilung aufweisen.
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In Fig.2 ist als Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes die
Funktionsskizze eines Handzeitschalters dargestellt, der insbesondere zur Schaltung
von Röntgenapparaten geeignet ist. Eine in io und i i gelagerte Welle 12 wird durch
eine Wickelfeder 13 in einer Endlage gehalten. Auf der Welle 12 ist fest
ein Zahnrad 14 angeordnet, welches in ein Zahnsegment 15 eingreift, das über einen
Kupplungshebel 16 mittels eines Aufzugshebels 17
gedreht werden kann. Eine
Feder i 8 sucht den Aufzughebel 17 in eine Endlage zu ziehen. Fest auf der Welle
12 sitzt ferner eine Kurvenscheibe i9 mit einer inneren und einer äußeren Gleitbahn
2o bzw. 21. Die innere Gleitbahn 2o weist einen Einschnitt 22 auf, in den ein Auslösehebel
23, der durch die Schraube 24 an einer lose auf der Welle I2 angeordneten Trommel
25 mit einem Sperrad 26 gelagert ist, einfallen kann. Der Auslösehebel23 trägt einen
Stift 27, durch den beim Anschlag gegen die erfindungsgemäße schematisch angedeutete
Anschlagscheibe 28 die Verbindung zwischen der Kurvenscheibe ig und der Trommel
25 gelöst werden kann.
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Das Sperrad 26 ist über eine Sperrklinke 29 mit einem ebenfalls lose
auf der Welle 12 angeordneten Zahnrad 30 verbunden, das wiederum mit einem
an sich bekannten Hemmwerk 32 in Verbindung steht.
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Die äußere Gleitbahn 2 1 der Kurvenscheibe i9 dient zur Führung eines
am Ende eines Winkelhebels 33 angeordneten Stiftes 34. Auf dem gegenüberliegenden
Ende weist dieser Winkelhebel drei Anschlagbolzen 35, 36, 37 auf, die als Widerlager
für drei Schaltkontaktfedern 38, 39, 40 dienen. Die Kontaktfedern 38, 39, 40 sind
bei 41 isoliert voneinander befestigt und auf nicht näher dargestellte Weise mit
einem elektrischen Apparat ad. dgl. leitend verbunden. Ihre Stellung wird normalerweise
durch auf einem bei 42 drehbar gelagerten Segment 43 angeordnete Bolzen 44, 45,
46 fixiert, während das Segment 43 wiederum durch einen bei 47 drehbar gelagerten
Sperrhebel 48 in einer definierten Lage gehalten wird. Dieser Sperrhebel 48 weist
eine Klinke 49 auf, die durch die Feder 50 gegen einen Bolzen 5 i des Segments 43
gedrückt wird. Mit dem Aufzughebel 17 ist ein relativ zu diesem begrenzt
bewegbarer Hebel 52 verbunden, der mit einem am Winkelhebel 33 angeordneten Stift
53 zusammenarbeitet. Ein Stift 54 begrenzt die Relativbewegung zwischen dem Aufzughebel
17 und dem Hebel 53. Weitere Einzelheiten des Aufbaus ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung der Wirkungsweise der Vorrichtung.
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Zur Betätigung des Zeitschalters wird der untere Arm des Aufzughebels
17 entgegen dem Zug der Feder 18 nach rechts bewegt. Zu diesem Zweck ist
der Handzeitschalter vorzugsweise mit einem stielartigen Ansatz versehen, aus dem
der Aufzughebel
17 unter einem spitzen Winkel seitlich herausragt.
Durch Umfassen von Stiel und Aufzughebel 17 und anschließendes Andrücken des Aufzughebels
17 läßt sich der Aufzug des Schaltwerks und die anschließende Auslösung bequem bewirken.
Durch den Kupplungshebel 16 wird die Aufzugbewegung auf das Segment 15 übertragen,
das somit die Welle 12 mit der Kurvenscheibe i9 über das Zahnrad 14 unter Spannung
der Feder 13 im Uhrzeigersinn dreht. Der federnd gegen die äußere Gleitbahn 21 der
Kurvenscheibe i9 gedrückte Stift 34 des Winkelhebels 33 gleitet während des letzten
Abschnitts der Aufzugbewegung auf die abgeschrägte Kante 57 der Kurvenscheibe i9.
Dadurch senkt sich der untere Arm des Winkelhebels 33, und die Anschläge, 35, 36,
37 greifen hinter die Kontaktfedern 38, 39, 40.
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Die Trommel 25 ist normalerweise durch eine (nicht dargestellte)
Feder derart angezogen, däß der Aüslösehebel 23 gegen einen Anschlag 59 stößt. Während
der Aufzugbewegung schleift der Auslösehebel 23 auf der inneren Gleitbahn 2o der
Kurvenscheibe i9 und rastet schließlich in deren Einschnitt 22 ein. Kurz vor Beendigung
der Aufzugbewegung (dieser Zustand ist in Fig. 2 dargestellt) wird zunächst der
untere Arm des Sperrhebels 48 durch den Aufzughebel 17 nach rechts gedrückt. Damit
wird das Segment 43 freigegeben und durch eine Feder 55 nach links gezogen, so daß
sich die Kontaktfedern 38, 39, 40 federnd hinter die Anschläge 35, 36, 37 des herabgesenkten
Winkelhebels 33 legen. Kurz danach klinkt die auf einen Stift 56 aufgleitende Kupplung
16 aus und gibt das Segment 15 und damit das Laufwerk frei, das nunmehr nach
Maßgabe des Hemmwerkes 32, das über die Sperrklinke 29 und das Sperrad 26 fest mit
der Trommel 25 gekoppelt ist, eine Ablaufbewegung ausführt. Dabei gleitet
zunächst der Stift 34 des Winkelhebels 33 von der abgeschrägten Kante 57 der Kurvenscheibe
i9 auf deren kreisbogenförmige äußere Gleitbahn 21. Während dieser Bewegung gibt
der Winkelhebel 33 zunächst die Vorkontaktfeder 38 und nach einer definierten
Zeitspanne (Vorkontaktzeit) die Hauptkontaktfeder 39 frei, die sich dann beide federnd
gegen die Feder 40 legen. Auf diese Weise kann durch die Kontakte der Federn 38
und 39 zunächst ein vorbereitender Schaltkreis und kurz danach auch der Hauptschaltkreis
durch die Kontakte der Federn 39 und 40 geschlossen werden. Je nach der Einstellung
der Anschlagscheibe 28 wird der Stift 27 des Auslösehebels 23 früher oder später
gegen deren Randkurve stoßen und damit die Verbindung zwischen der Kurvenscheibe
i9 und dem Hemmwerk 32 durch Ausklinken des Auslösehebels 23 aus dem Einschnitt
22 getrennt. Die Welle 12 kann dann frei durchdrehen, und am Ende dieser Bewegung
gleitet der Stift 34 des Winkelhebels 33 auf den Absatz 58 der Kurvenscheibe i9,
wodurch der untere Arm des Winkelhebels 33 abermals um ein Stück gehoben wird und
nunmehr die Auslösekontaktfeder 4o freigibt, so daß alle drei Federn 38, 39, 40
sich gegen die-Anschläge desSegments 43 legen, wobei ihre Kontakte geöffnet werden.
Der Auslösehebel 23 wird sofort nach dem Ausklinken aus dem Einschnitt 22 durch
die Trommel 25 in seine Ausgangslage bis zu dem Anschlag 59 zurückgeführt. Die Sperrklinke
29 gestattet dieseDrehung der Trommel 25 ohne Mitbewegung des Zahnrades 3o. Auf
diese Weise kann eine Verstellung der Anschlagscheibe 28 ohne Behinderung durch
den Stift 27 des Auslösehebels 23 vorgenommen werden.
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Sollen die Kontakte des Zeitschalters für eine längere Zeit als die
maximal einstellbare Zeit (Dauerdurchleuchtung) geschlossen bleiben, so wird die
Anschlagscheibe 28 so weit nach links gedreht, daß der Auslösehebe123 vor Erreichen
der Anschlagkurve 28 durch einen Anschlag 6o, der gegen die Schraube 24 stößt, festgehalten
wird. Dadurch bleibt die starreVerbindung zwischen der Trommel 25 und der Kurvenscheibe
i9 bestehen, so daß die letztere in einer Lage festgehalten wird, in der der Stift
34 des Winkelhebels 33 noch nicht auf den Absatz 58 der Kurvenscheibe gleiten konnte,
und somit ein Anheben des unteren Armes des Winkelhebels 33 und damit ein Öffnen
der Kontakte vermieden wird. Dieses erfolgt vielmehr erst beim Loslassen des Aufzughebels
17. Dabei drückt der durch den Aufzughebel 17 mitgenommene Hebel 52 gegen den Anschlag
53 des Winkelhebels 33 und hebt dessen unteren Arm an, wodurch die Kontakte wie
bei der normalen Auslösung geöffnet werden.
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In der gleichen Weise läßt sich durch Loslassen des Aufzughebels eine
Unterbrechung einer bereits eingeleiteten Schaltung erzielen. Es erfolgt dabei lediglich
ein Anheben des unteren Armes des Winkelhebels 33, während das Schaltwerk normal
weiter abläuft.
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Beim Loslassen des Aufzughebels 17 erfolgt gleichzeitig eine Drehung
des Segments 43 über dessen Ansatz 61 nach rechts und damit ein Spannen der Kontaktfedern
38, 39, 40. Durch den Sperrhebel 48 wird das Segment 43 auch beim erneuten Anziehen
des Aufzughebels 17 in dieser Lage festgehalten.
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Entgegen bekannten Anordnungen, bei denen der Aufzug des Federwerks
jeweils nur entsprechend der gewünschten Schaltzeit erfolgt, wird bei der beschriebenen
Anordnung die Feder 13 jedesmal vollkommen aufgezogen. Dadurch wird der eigentliche
Zeitschaltmechanismus durch den Aufzugmechanismus nicht beeinflußt. Neben dem Vorteil
einer besseren Einstellgenauigkeit kann auf diese Weise die Schaltung einer bestimmten
Zeitdauer ohne Neueinstellung der Zeit beliebig oft wiederholt werden. Das Öffnen
der Kontakte erfolgt ebenfalls nicht direkt durch den Zeitschaltmechanismus, sondern
dieser leitet nur den ungehemmten Ablauf der Triebfeder 13 ein, an dessen Ende der
untere Arm des Winkelhebels 33 die Kontaktfedern freigibt.
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Wenn der Anlaufwinkel des Auslösestiftes 27 gegen die Anschlagscheibe
28 sehr spitz wird, so kann es zur exakteren Auslösung der Ausschaltung vorteilhaft
sein, die Anschlagkurve - wie bei 62
angedeutet - mit Zacken
zu versehen, von denen je eine Kante im wesentlichen senkrecht zur Bahn des Auslösestiftes
verläuft.