DEP0011547DA

DEP0011547DA - Electromagnetically operated pendulum

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 gB e sch χ c ibu η g

sum Patentgesuch des Herro Dipl_a Ing. Dietrich F r e i c1 e 1sum patent application from Herro Dipl _a Ing.Dietrich F rei c1 e 1

in Hansen Tireis ^; Izen_s betrifft: Elektromagnetisch berriebenes Pendel.in Hansen Tireis ^; Izen _s concerns: Electromagnetically rubbed pendulum.

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»Among the "clocks are those purely mechanically operated so superior with electromagnetic drive of Perideis of accuracy because TTnregelmassigVeiten the rank of Räderg -. Urge the ^t Tauptfehlerquelle for the gear mechanically operated pendulum supply, and on the other hand, the electric drive constant can be kept very "This superiority is particularly evident when the pendulum is not used for the mechanical operation of a pointer mechanism and also not for the operation of mechanical contacts = ^T> Precision clocks built on the basis of such principles are, therefore, due to a considerable effort for, production and Amplification of the necessary control pulses _c \} ι / ητ / ,. 'Ίι ¹ η. U Γ Ur t-ine gule utility clock it seems to be best when the pendulum actuates mechanical contacts, by which both the pendulum drive and the display mechanism are controlled »

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.One difficulty here is the fact that a symmetrical arrangement of the magnet system and font files results in braking and driving forces of the same magnitude. Pem is supported by the various structures Eechnung, How-off ο zw. Polarity reversal of the Riickschwingungsimpulse by a specific relay or indirect Petatigung of the switch via a gear train or by displacement of the switch points by means of auxiliary pendulum or by gekoppel by friction coupling with the pendulum te Template "! 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,_According to the invention, the following arrangement is used for this purpose, which is similar to the known devices in terms of both simplicity and simplicity superior in terms of the lack of controllable friction losses which can adversely affect the pendulum's movement is. The pendulum f 1) \ is equipped with an armature \ which faces the poles of a fixed electromagnet (4% * Either these poles or the armature are duplicated and placed in such a way that the Pennel is in the rest position the armature in the fitting O'O between the polons of the electromagnet, _

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.or the poles are in Ötr putty between the two anchors (ε. Fig. 1 and 2). If the function is excited, the pendulum is pulled to one or the other side so that the armature and magnet poles are opposite each other, while the current is switched on when the pendulum is swinging, as long as the armature is between the poles hz, \ v. the poles between the anchors are so takes place on the lay of A'A to the middle of a OO Breres-, on the way from the, putties O ¹ 0 to shutdown B'B a driving action takes) \ / ^T grows due iun the coil inductance, the current only gradually increases after switching on, while it suddenly drops after switching off. The distance between the magnetic poles or armature, the speed of the pendulum and the self-induction of the magnetic coil can be coordinated in such a way that the current in the coil increases at a time in which the pendulum has approached the rest position or has even exceeded it, so that the braking pulse is only weak, but the drive impulse is almost completely developed. As the pendulum amplitude increases, the time it takes for the pendulum to traverse the distance A ¹ A to B'B decreases, so it can be set up so that the drive pulse also decreases, so that the pendulum regulates itself to a certain amplitude . The described arrangement also makes it possible to make the pendulum self-starting, ie in such a way that the pendulum swings without mechanical intervention after the current is switched on. The magnet pole i ^c t described thus suitable in "conjunction with Schaltkontavten which interrupt the coil current when the armature leaves the region between the poles (or the magnetic poles of the area between the Ankrern) A'A to B'B, the pendulum to drive.

Diese Art der Schaltung lässt sich in ausserordentlich einfacher und für die Pendelbewegung nur wenig störender Weise durchführen. This type of circuit can be carried out in an extremely simple manner and only slightly disruptive to the pendulum movement.

InAbb, 4 ist der Kopf eines Pendels (dargestellt, das mittels einer Blattfeder in dem Träger (6\ aufgehängt ist.In Fig. 4 the head of a pendulum (is shown, which is suspended by means of a leaf spring in the support (6 \.

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)The upwardly extended pendulum rod is when the pendulum assumes its rest position O'O with play between the very I cal ¹ 'en springs "(8) and the isolated on the carrier (6)

befestigt sind und durch ihre gegenseitige Berührung den Stromdurchgang durch die Antriebsspule (4) des Pendels ermög-are attached and their mutual contact enables the passage of current through the drive coil (4) of the pendulum.

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 Sinnelichen. If the pendulum swings, the pendulum rod becomes one of the springs _5, e.g. "(8). Both springs will follow the pendulum movement as a result of the pre-tension between them until the other spring {9" jt the stop i 10). touched. In this position, which coincides with position B'B in Figs. 1 to 3, the current is interrupted. If the pendulum reverses, the current is switched on again in the same position and, corresponding to position A Ά, by touching the spring X 8 $ and the stop X-IO ^ interrupted »Between the positions A'A and B ¹ B the pendulum swings freely, but beyond them so that one or the other of the two springs swings the pendulum in the sense

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.an increase in the policy. Each time the spring is lifted, there is also a loss of impact, which can be made extremely small by suitable design of the springs. All these interactions between pendulum and springs are ausseror Egyptian $ 0.1ch exactly reproducible processes that do not need to change even in long periods.

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.Of course, one or more synchronous motors or stepper mechanisms can be connected in parallel to the coil Χ 4i, each one Drive display mechanism, which can also be done with the interposition of a relay.

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.Fig '. 5 shows a switching mechanism in which the pendulum ^ 11 \ is mounted on two cutting edges (1 6) and (17) that are isolated on the support t »12 V with the intermediary of the intermediate piece X« 13i>. If the pendulum swings, it takes the intermediate piece Ό 3 ^ with it by pressing one of the two adjusting screws tl4 "), X1 Si, and both then swing together around one of the cutting edges Y1 6 ^, fl7) until it approaches the rest position OO the intermediate piece Y13) comes to rest by reaching the second cutting edge "(17) or X16) and switches on the power. The pendulum continues to swing and, by pushing the opposite set screw t15 ^ or 14), takes the intermediate piece X 1 3 ^ with it while switching off the current. The current on and off positions are set using the adjusting screws "(1 4"), X1 5 ^ the positions A'A. and B'B aligned.

Auch hier sind die Bewegungsvorgänge von solcher Art, dass eine genaue Wiederholung innerhalb langer Zeiträume erreicht werden kann.Here, too, the movement processes are of such a nature that an exact repetition can be achieved within long periods of time can.

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.The arrangement according to Fig. 6 has a very similar effect, in which the intermediate piece has been replaced by a leaf spring Y 23 ^ with as little inertia as possible, on which the pendulum rests. The leaf spring ^ 23i connects, again within the area A'A - B'B, two cutting edges Y 24 ^, '(25 \, which are isolated on the support ^ 22), while the pendulum swings outside this area in one of these cutting edges Current as a result of the lifting of the spring ("23 ^ is interrupted by the other cutting edge" When the pendulum passes through the area A'A - B'B in this case there is a gradual increase in the load on one cutting edge and a corresponding decrease in the load The other cutting edge in this way largely avoids shock losses in this construction.A precise repetition of the processes over long periods of time can also be achieved here.

Claims

Claims;

Claim 1: Pendulum which is driven by an armature and an electromagnet connected mechanically by the pendulum, characterized in that either the pole (3) of the electromagnet (4) or the armature (°) are double and the self-induction of the magnetic coil ( 4) is dimensioned in such a way that the braking pulse acting on the swinging pendulum is significantly reduced compared to the drive pulse due to the delayed increase in current as a result of this self-induction when the

between the anchors.

Claim 2t pendulum according to Claim 1, characterized in that the drive magnet is switched by two Fontakt springs (R), (9) , which are located in the area A'A - B'B, in which the armature of the pendulum is between the poles of the magnet + en or the poles of the magnet are located between the anchors of the pendulum, make contact through direct or indirect mutual contact and are alternately lifted by the swinging pendulum.

Claim 3: Suspension according to claim 1, characterized in that the pendulum (11) ^ir ei \ vendu'ig an intermediate piece (13) on two mutually electrically insulated cutting edges (16), (17) off

alternately swings, v / o hei the Liner ^v ens tuck he ids cutting long ΐ lh he "bridged as the pendulum is in no, Bere I / A 'A - ^f *

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IB - S he finds.

Addressed 4: Pendulum according to claim 1, characterized in that the pendulum _{swings alternately using a spring (23) on two cutting edges (24) 5} (25) that are electrically isolated from one another, whereby the spring keeps both cutting edges as long as ¹ "c ^ h the pendulum is in the range A Ά - B 'B;".