DEP0011547DA

DEP0011547DA - Elektromagnetisch betriebenes Pendel

Info

Publication number: DEP0011547DA
Authority: DE
Inventors: Dietrich Dipl.-Ing. Kreidel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1951-03-29

Description

B e s c h χ c i b u η g

sum Patentgesuch des Herro Dipl_a Ing. Dietrich F r e i c1 e 1

in Hansen Tireis ^; Izen_s betrifft: Elektromagnetisch berriebenes Pendel.

Unter den "Pendeluhren sind diejenigen mit elektromagnetischem Antrieb des Perideis den rein mechanisch betriebenen deswegen an Genauigkeit überlegen., weil TTnregelmassigVeiten im Rang des Räderg - triebes die ^tTauptfehlerquelle für den Gang mechanisch betriebener Pendel liefern, und andererseits der elektrische Antrieb sehr Konstant gehalten werden kann« Ganz besonders Tnrkt sich diese "Überlegenheit aus, wenn das Pendel nicht zur mechanischen Betätigung eines Zeigerwerkes und auch nicht 7,ur Betätigung mechanischer Kontakte herangezogen wird= ^T>Tach solchen Grundsätzen aufgebaute Präzisionsuhren sind ieoOeb durch einen erheblichen Aufwand für ,die Erzeugung und Verstärkung der notwendigen Steuerimpulse _c\} ι/ητ/,.'Ίι¹ η. U Γ Ur t-ine gule Gebrauchsuhr scheint es am besten zu sein, wenn das Pendel mechanische Kontakte betätigt, durch die sowhhl der Pendelantrieb als auch das Anzeigewerk gesteuert wird»

Eine Schwierigkeit hierbei besteht in der Tatsache, dass eine symetrisehe Anordnung von Magnetsystem und Fontakten Brems- und Antriebskräfte von gleicher Grösse ergibt. Pem wird durch die verschiedensten Konstruktionen Eechnung getragen, wie- Ausschalten ο zw. Umpolen der Riickschwingungsimpulse durch ein besonderes Relais oder mittelbare Petatigung des Schalters über ein Räderwerk oder durch Verschiebung der Schaltzeitpunkte mittels Hilfspendel oder mittels durch Reibungskupplung mit dem Pendel gekoppel te Scha"! tglieder.

Erfindungsgemäss wird hierfür "die folgende Anordnung verwendet, die den bekannten Einrichtungen sowhhl an Einfachheit als auch hinsichtlich des Fehlens uhkontro!1ierbarer Reibungsverluste, die den Gang des Pendels nachteilig beeinflussen können, überlegen ist. Das Pendel f 1 )\ ist mit einem Anker \ ausgerüstet, der den Polen eines fest aufgebauten Elektromagneten (4% gegenübersteht* Dabei sind entweder diese Pole oder der Anker doppelt ausgeführt und so gestellt, dass sich in der Ruhelage des Pennels der Anker in der Fitte O'O zwischen den Polon des Elektromagneten,_

bzw. die Pole in ötr Kitte zwischen den beiden Ankern befinden (ε .Abb. 1 und 2). Wird der Fagnct erregt, so wird das Pendel nach der einen odc?r anderen S~ite gezogen, sodass Anker und Fagnetpole einander gegenüberstehen, 77ird der Strom bei schwingendem Pendel eingeschaltet, solange sich der Anker zwischen den Polen hz,\v. die Pole zwischen den Ankern befinden, so findet auf dem lege von A'A bis zur Mitte OO eine Breres-, auf dem Wege von der,Kitte O¹0 bis zum Abschalten B'B eine Triebwirkung statt)\/ ^Tiun wächst infolge der Spulinduktivität der Strom n?ch dem Einschalten nur allmählich an, während er nach dem Abschalten plötzlich abfällt. Abstand der Magnetpole oder Anker, Geschwindigkeit des Pendels und Selbstinduktion der Magnetspule können so aufeinander abgestimmt werden, dass der Strom in der Spule in einer Zeit anwächst, in der sich das Pendel der Ruhelage genähert oder sie sogar überschritten hat, sodass der Eremsimpuls nur schwach, der Antriebsimpuls aber nahezu vollkommen entwickelt wi^d. Da bei zunehmender Pendelamplitude die Zeit, die das Pendel zum Durchlaufe^ der Strecke A¹A bis B'B verbraucht, abnimmt, lässt es sich so einrichten, dass hierbei auch der Antriebs imp tils abnimmt, sodass sich das Pendel auf eine bestimmte Amplitude reguliert. Auch lässt die beschriebene Anordnung zu, das Pendel selbstanlaufend zu machen, d.h. so, dass das Pendel nach dem Einschalten des Stromes ohne mechanischen Eingriff anschwingt. Die beschriebene Magnetpolanordnung i^ct also geeignet, in "Verbindung mit Schaltkontavten, die den Spulenstrom unterbrechen, sobald der Anker den Bereich zwischen den Polen (bzw. die Magnetpole den Bereich zwischen den Ankrern) A'A bis B'B verlässt, das Pendel anzutreiben.

Diese Art der Schaltung lässt sich in ausserordentlich einfacher und für die Pendelbewegung nur wenig störender Weise durchführen.

InAbb, 4 ist der Kopf eines Pendels (dargestellt, das mittels einer Blattfeder in dem Träger (6\ aufgehängt ist.

Die nach oben verlängerte Pendelstange befindet sich, wenn das Pendel seine Ruhelage O'O einnimt mit Spiel zwischen den sehr I eich¹'en Federn "(8) u. die isoliert an dem Träger (6)

befestigt sind und durch ihre gegenseitige Berührung den Stromdurchgang durch die Antriebsspule (4) des Pendels ermög-

lichen. Schlägt das Pendel aus, so wird die Pendelstange eine der Federn₅ z.B. "(8). beruhter, Beide Federn werden infolge der zwischen ihnen bestehenden Vorspannung der Pendelbewegung folgen, bis die andere Feder {9"jt den Anschlag i 10). berührt. In dieser Stellung, die sich mit der Stellung B'B der Abb« 1 bis 3 deckt, wird der Strom unterbrochen, Frhrt das Pendel um, so wird der Strom in der gleichen Stellung wieder eingeschaltet und entsprechend der Stellung A Ά durch Berührung der Feder X 8$ und des Anschlages X-IO^ unterbrochen» Zwischen den Stellungen A'A und B¹B schwingt also das Pendel frei, jenseits derselben aber so, dass die eine oder andere der beiden Federn das Pendel im Sinne

einer Erhöhung .der Richtlcraft beeinflusst. Beim Abheben der Feder tritt ausserdem jedesmal ein Stossverlust ein, derAs*war durch geeignete Gestaltnng der Federn äusserst klein gemacht werden kann. Alle diese Wechselwirkungen zwischen Pendel und Federn sind ausseroräg$0.1ch genau reproduzierbare Vorgänge, die sich auch in langen Zeiträumen nicht zu ändern brauchen.

natürlich können der Spule Χ 4i ein oder mehrere Synchronmotoren oder Schrittschaltwerke parallel geschaltet werden, die je ein Anzeigewerk antreiben, was auch unter Zwischenschaltung eines Relais, erfolgen kann.

Abb'. 5 stellt ein Schaltwerk dar, bei dem das Pendel ^ 11\ unter Vermittlung des Zwischenstückes X« 13i> auf zwei isoliert auf dem Träger t»12 V befestigten Schneiden (1 6) und (17) gelagert ist. Schwingt das Pendel, so nimmt es das Zwischenstück Ό 3^ durch Druck auf eine der beiden Stellschrauben tl4"), X1 Si mit, und beide schwingen dann gemeinsam um eine der Schneiden Y1 6^, fl7), bis bei Annäherung an die Ruhelage OO das Zwischenstück Y13) durch Erreichen der zweiten Schneide "(17) bzw. X16) zur Ruhe kommt und den Strom einschaltet. Das Pendel schwingt weiter und nimmt durch Stoss auf die gegenüberliegende Stellschraube t15^ bzw. 14) unter Abschaltung des Stromes das Zwischenstück X 1 3^ mit. Die Stromein- bzw. ausschaltstellungen werden mittels der Stellschrauben "(1 4") , X1 5^ den Stellungen A'A. und B'B angeglichen.

Auch hier sind die Bewegungsvorgänge von solcher Art, dass eine genaue Wiederholung innerhalb langer Zeiträume erreicht werden kann.

Ganz ähnlich wirkt die Anordnung nach Abb. 6, bei der das Zwischenstück durch eine möglichst trägheitsarm® Blattfeder Y 23^ ersetzt worden ist, auf der das Pendel ruht. Die Blattfeder ^ 23i verbindet, wieder innerhalb des Bereiches A'A - B'B zwei isoliert auf dem Träger ^ 22) befestigte Schneiden Y24^ , '(25\, während das Pendel ausserhalb dieses Bereiches im eine dieser Schneiden schwingt, wobei der Strom infolge Abhebender Feder ("23^ von der anderen Schneid^ unterbrochen ist» Beim Durchlaufen des Pendels durch den Bereich A'A - B'B tritt in diesem Falle ein ellmähliches Zunehmen der Belastung auf der einen Schneide und eine entsprechende Abnahme der Last auf der anderen Schneide ein. Dadurch werden in dieser Konstruktion Stossverluste weitgehend vermieden. Eine genaue Wiederholung der Vorgänge innerhalb langer Zeiträume lässt sich auch hier erreichen.

Claims

Patentansprüche;

Anspruch 1: Pendel, das durch einen Anker und einen mechanisch von dem Pendel geschalteten Elektromagneten angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass entweder di° Pole (3) des Elektromagneten (4) oder der Anker (°) doppelt ausgeführt sind und die Selbstinduktion der Magnetspule ( 4) so bemessen ist, dass der auf das schwingende Pendel "/irkende Brems impuls gegenüber dem Antriebimpuls durch das infolge dieser Selbstinduktion verzögerte Anwachsen des Stromes wesentlich verringert wird, wenn der

zwischen den Ankern befinden.

Anspruch 2t Pendel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung des Antriebsmagneten durch zwei Fontaktfedern (R), (9) erfolgt, die in dem Bereich A'A - B'B, in dem sich der Anker des Pendels zwischen den Polen des Magne+en oder die Pole des Magneten zwischen den Ankern des Pendels befinden, durch direkte oder indirekte gegenseitige Berührung Kontakt geben und abwechselnd durch das schwingende Pendel abgehoben werden.

Anspruch 3: Pendel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Pendel (11 ) unter ^irei\vendu'ig eines Zwischenstückes (13) auf zwei voneinander elektrisch isolierten Schneiden (16), (17) ab-

wechselnd schwingt, v/o hei das Zwisc^v ens tuck he ids Schneiden solange ΐ lh er "brückt, wie sich das Pendel in nein, Bere ich / A' A - ^f*

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IB--S he findet.

Ansprach 4: Pendel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Pendel unter Verwendung einer Feder (23) auf zwei elektrisch voneirander isolierten Schneiden (24)₅ (25) ahwechsslnd schwingt, wohei die Feder heide Schneiden solange üb erhr¹" ckt, wie si^h das Pendel in dem Fereichc A Ά - B' B ; "befindet.