<Desc/Clms Page number 1>
Vorrichtung zum Antrieb schwingender Körper, wie z. B. Glocken.
Es gibt bereits Vorrichtungen zum Antriebe von Turmglocken mittels eines Elektromotors, der in seiner-Drehrichtung umschaltbar ist und auf einen die Glockenschwingachse angreifenden Übertragungsmechanismus wirkt. Es ist auch bekannt, dass bei derartigen Anlagen der Motorstromkreis vor jeder Umschaltung unterbrochen wird und dass der Steuerungsmechanismus von den Schwingungen der Glocke selbst in Tätigkeit gesetzt wird.
Bei solchen Anlagen kommt es nun darauf an, dass beim Unterbrechen des Motorstromkreises die Funkenbildung an den Kontakten des Steuerungsmechanismus möglichst vollkommen unterdrückt wird, was aber bisher nur mit unzulänglichen oder komplizierten Mitteln versucht worden ist.
Gemäss der Erfindung wird die Schaltvorrichtung zum Schliessen und Öffnen des Motorstromkreises von einem Relais betätigt, welches in einem Nebenschluss zum Motorstromkreis liegt und dessen Anker bei Stromlosigkeit der Relaiswicklung infolg-e seines Eigengpwichtes oder einer besonderen Belastung die Schaltvorrichtung des Motorstromkreises offenhält. Das Relais selbst stellt unter dem Einfluss eines Schalters, dessen beweglicher Teil von der Glocke periodisch betätigt wird.
Auch der Umschalter des Motors kann von einem elektromagnetischen Relais betätigt werden, das in einem Nebenschluss zum Motontromkreis liegt, wobei erfindungsgemäss die beweglichen Kontakte des Motommschalters auf voneinander unabhängig drehbar angeordneten Armen sitzen und mit Gegenkontakten in Berührung kommen können, von denen mindestens ein Paar aus voneinander unabhängig federnden Kontakten besteht.
Eine Ausführungsform der Schalt-und Steuerungsvorrichtung ist in Fig. l schaubildlieh dargestellt, während Fig. 2 die Gesamtanlage veranschaulicht.
EMI1.1
motors 7 wird mit einer starken Übersetzung ins Langsame auf den Zapfen J der Kurbelwelle 2 übertragen und die Glocke 1 je nach dem Dreiungssinn des Motors 7 nach der einen oder nach der anderen Richtung geschwenkt.
Der Elektromotor soll den Antrieb der Glocken nur während eines Teiles ihrer Schwingbewegung besorgen, u. zw. während jenes Teiles, der im Bereiche der Ruhelage sich befindet, während die Glocke im übrigen frei aussehwingen soll, damit die Freiheit ihrer Eigenschwingung durch eine Einflussnahme des Motors nicht beeinträchtigt werde. Der motorische Antrieb soll also gewissermassen bei jeder Schwingung nur einen Impuls auf die Glocke ausüben, durch den sie zunächst in Schwung gebracht und dann
EMI1.2
umgelaufen ist und die Glocke um einen gewissen Winkel aus ihrer Ruhelage herausgebracht hat, so soll der motorische Antrieb aufhören und die Glocke frei aussehwingen gelassen werden. Der Motorstromkreis muss also in dem Zeitpunkt, wo der motorische Antrieb aufhören soll, unterbrochen werden.
Nach dem Ausschwingen der Glocke kehrt sich ihre Bewcgungsrielhtung um und nun soll, wenn die Glocke in eine gewisse Winkelstellung vor der Ruhelage gekommen ist, der motorische Antrieb wieder einsetzen und anhalten, bis die Glocke in eine gewisse Winkelstellung jenseits der Ruhelage gekommen ist, in der dann der Motor wieder abgesehaltet wird.
Da der Motor dabei den Antrieb das eine Mal in der einen und das anderemal in der anderen Richtung besorgen soll, so wird während der Zeit der Unterbrechung des Motorstromkreises ein Umsehalter verstellt, der verursacht, dass der Motor das eine Mal in dem einen und das andere Mal in drm anderen Sinll umläuft¯Der Schalter. der den Motorstromkreis bpi jrdem Hin- und
<Desc/Clms Page number 2>
Hergang der Glocke nach Erreichung einer gewissen Elongation unterbricht, und der Umschalter, der die Drehrichtung des Motors wechseln soll, werden von einem Steuerungsmechanismus betätigt, dessen Bewegung von der schwingenden Bewegung der Glocke selbst abgeleitet ist.
Diese Steuerorgane sind in dem Gehäuse 8, Fig. 2, untergebracht, und werden durch einen von einem Gewicht 9 belasteten Arm 10 angetrieben, der durch einen Schnurzug 11 mit der gekröpften Welle 2 der Glocke 1 verbunden ist, so dass der Arm 10 im Zeitmasse der Glockenschwingungeii hin-und hergeschwenkt wird.
Dieser Arm 10 sitzt bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform auf einer Welle 12, die eine Scheibe 13 trägt, von der ein exzentrisch befestigter, parallel zur Welle 12 liegender Stift 14 vorragt. Bei den auf-und abwärtsgeriehteten Schwenkbewegungen des Armes 10 schwingt die Welle 12 und damit
EMI2.1
gebracht ist, der je nach der Stellung des Hebels 18 auf den feststehenden Kontakt 20 aufruht oder von diesem abgehoben wird. An der Kulisse ist ein in sie hineinragender, in ihrer Längsrichtung geführter, beweglicher Anschlagstift 21 angeordnet, der durch eine Feder 22 gegen das andere Ende der Kulisse hin belastet ist und dessen Ende auf den Zapfen 17 des Hebels 18 drückt.
Am unteren Ende der Kulisse ist eine in ihr Inneres hineinragende Stellschraube 23 angeordnet, auf deren oberem Ende der Zapfen 17 aufruht und dabei von dem federbelasteten Anschlagstift. 21 angedrückt wird. Die Sehwingbewegungen des Stiftes 14 haben zur Folge, dass die Stange 15 samt der Kulisse 16 eine auf-und abwärtsgehende Bewegung erhält, die sich dem Zapfen 17 des Hebels 18 mitteilt, so dass der Hebel 18 eine auf-und abwärtsgehende Schwingbewegung ausführt. Beim Durchgang des Stiftes 14 durch die tiefste Stelle wird der Kontakt 19 gegen den feststehenden Kontakt 20 gedrückt, u. zw. nachgiebig, weil der Druck nicht durch eine starre Verbindung des Stiftes 14 mit dem Hebel 18 ausgeübt wird, sondern durch Vermittlung des federbelasteten Anschlagstifte 21, der auf den Zapfen 17 drückt.
Erreicht der Kontakt 19 bei der Abwärtsbewegung den Kontakt 20 früher, als der Stift 14 seinen tiefsten Punkt erreicht hat, so senkt sich die Kulisse 16, während der Hebel 18 bereits zur Ruhe gekommen ist, weiter und die Berührung zwischen dem Zapfen 17 und der Stellschraube 23 hört auf. Hebt sich der Stift 14 wieder, so wird der Kontakt 19 von dem Kontakt 20 erst dann abgehoben, wenn sich die Kulisse 16 so weit gehoben hat, dass die Anschlagsehraube 13 wieder mit dem Zapfen 17 in Berührung kommt.
Durch Verstellung der Stellschraube 23 kann man also, wie leicht einzusehen ist, die Zeitdauer des Kontaktschlusses zwischen 19 und 20 ändern. Die Kontakte 19 und 20 liegen nun in einem Nebenschluss zum Stromkreis des Motors und dienen dazu, den Stromkreis des in diesem Nebenschluss liegenden Relais 24 zu öffnen oder zu schliessen. Bei 25 und 26 sind die Anschlüsse an das Netz angedeutet. Wird der Hauptschalter 27 geschlossen, so ist der Hauptstromkreis durch den Motor 7 (hier ist ein Hauptstrommotor gedacht) auf folgendem Wege geschlossen : 25,27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39,40, 41, 42,43, 44,45, 46,47, 26.
Von diesem Kreis zweigt der Nebenschluss 48, 20, 19, 49, 24, 50 ab, in welchem also die oben besprochenen Kontakte 19 und 20 und die Spule des Relais 24 liegen. Sind die Kontakte 19 und 20 geschlossen, und dies ist z. B. der Fall, wenn sich die Glocke in der Ruhelage und damit auch der Stift 14 in der tiefsten Stelle befindet, so wird bei Schliessen des Hauptschalters 27 die Relaisspule 24 sofort erregt, wogegen vorerst der Motorstromkreis bei den Kontakten 33 und 34 noch unterbrochen ist. Durch die Erregung der Relaisspule 24 wird der Relaisanker 51, der bisher infolge seines Eigengewichtes seine tiefste Lage eingenommen hatte, gehoben und schliesst mittels seiner Kontaktplatte 52 die beiden Kontakte 33 und 34, wodurch der oben angegebene Stromkreis durch den Motor 7 geschlossen wird.
Der Motor 7 läuft daher in einer bestimmten Richtung um und veranlasst die Glocke zum Ausschwingen nach einer bestimmten Seite.
Dies hat zur Folge, dass der Arm 10 der Steuerungsvorrichtung durch Vermittlung des Schnurzuges 11 gehoben oder gesenkt wird und dass die Welle 12, die Scheibe 13 und der Stift 14 in einer bestimmten Richtung gedreht wird. Die Glocke wird durch den ersten Antrieb des Motors 7 so schwingen,
EMI2.2
nächst die Stange 15 mit der Kulisse 16 gehoben und schliesslich der Kontakt 19 von dem Kontakt 20 entfernt, was eine Unterbrechung des Stromkreises des Relais 24 und ein Abfallen des Ankers 51 samt der Kontaktplatte 52 zur Folge hat, so dass der Motorstromkreis unterbrochen wird.
Der Motor 7 kann sich dann noch infolge der Trägheit seines Ankers, aber auch infolge der Trägheit der sich infolge des motorischen Impulses etwas weiter bewegenden Glocke stromlos weiterdrehen und nun handelt es sich darum, dass während dieser stromlosen Zeit der Umschalter, der die Umkehrung des Drehsinnes des Motors veranlassen soll, verstellt wird.
Auf der Scheibe 13 sitzt ein zweiteiliger Ring 53, dessen beide Teile durch Federn 54 derart gegeneinandergedrückt werden, dass der Ring 53 mit der Scheibe 13 durch Reibung gekuppelt ist. Der Ring 53 kann daher die Drehbewegung der Scheibe 13 so lange mitmachen, als er nicht durch irgendeinen Widerstand am Mitdrehen gehindert wird. Von diesem Ring 53 ragt ein Arm 55 vor, an dessen Ende sich ein Kontakt 56 befindet, der zwischen einem feststehenden Kontakt 57 und einem feststehenden Anschlag 58 liegt. Je nachdem die Scheibe 13 nach der einen oder nach der anderen Richtung gedreht wird und dabei den Ring 53 mitnimmt, stösst der bewegliche Kontakt 56 gegen den festen Kontakt 57 oder an den An-
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
weiter mitgenommen zu werden.
Unmittelbar nach Umkehrung der Sehwinghewegung der Scheibe 43 kommt der bewegliche Kontakt 56 auf den festen Kontakt 57 und es wird der folgende Nebenschluss zum Motorstromkreis geschlossen :
EMI3.2
der, solange die Spule 61 stromlos war, infolge seines Eigengewichtes seine tiefste Lage einnahm, nach Anziehung aber mittels der Querstift 64 die Hebel 65 mit den beweglichen Kontakten 39 und 46, die in der Tiefstlage auf den Kontakten 40 und 46 aufruhten, anhebt, so dass diese mit den Kontakten 66 und 67 in Beriihrung kommen.
Der früher bezeichnete Motorstromkreis wird hiedureh dann derart ge- ändert, dass eine Umkehrung der Anschaltung des Ankers an die Feldmagnete stattfindet, so dass der Motorstromkreis jetzt folgendermassen verläuft : 25, 27, 28, 29, 30, 34, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 66, 68, 43, 42, 69,67, 46, 47, 26.
EMI3.3
bewegte, so dass also die Scheibe 13 durch den Arm 10 im Sinne des Uhrzeigers gedreht worden ist. Hiedurch wird der Ring 53 im gleichen Sinne mitgenommen, u. zw. so lange, bis der Arm 55 gegen den An- schlag 58 stösst.
Beim Ausschwingen hatte die Stange 15 die Kulisse 16 samt der Stellschraube 23 so weit angehoben, dass der Kontakt 19 den Kontakt 20 verlassen hat, wodurch durch Abfallen der Kontaktplatte 52 der Motorstromkreis bei 33 und. 34 unterbrochen worden ist. Sobald eine Schwingungsumkehr der Glocke und damit auch der Seheibe 13 eintritt, werden die Kontakte 56 und 57 geschlossen, die Relais-
EMI3.4
Kontakte 39 und 46 mit den Kontakten 66 und 67 in Berührung kommen. Hiedurch wird der Motor umgeschaltet und sein Drehsinn verkehrt, was sich allerdings erst äussern kann, wenn die Kontaktplatte 52 wieder zur Schliessung der Kontakte 33 und 34 gehoben wird.
Dies tritt dann ein, wenn die Glocke einen gewissen Schwingungsweg gegen die Ruhelage zurückgelegt hat, denn dann wird der Stift 14 samt der
EMI3.5
kommt, so dass die Relaisspule 24 wieder erregt wird. Wenn jetzt der Motorstromkreis. durch Heben des Ankers 51 geschlossen wird, so dreht sich der Motor im entgegengesetzten Sinn wie früher und gibt der
Glocke in ihrem augenblicklichen Bewegungssinn noch einen Impuls, so dass sie weiter nach der anderen Richtung ausschwenkt, als es geschehen würde, wenn sie sich nur selbst überlassen bliebe.
Ist die Glocke dabei um einen gewissen Winkel über die Ruhelage nach der anderen Seite hinausgekommen, wobei der Stift 14 samt der Stange 15 und der Kulisse 16 wieder etwas gehoben worden ist, so verlässt der Kontakt 19 wieder den Kontakt 20 und unterbricht den Stromkreis des Relais 24, so dass der Anker 51 abfällt und der Motorstromkreis wieder unterbrochen wird. Auch jetzt kann die Glocke wieder sich frei weiterbewegen, wobei sie den stromlosen Motor mitnimmt. Bei dieser jetzt stattfindenden Bewegung wurde der Arm 10 infolge des Anspannens des Sehnurzuges 11 gehoben und die Scheibe 13 bewegt sich entgegen dem Sinne des Uhrzeigers.
Sobald bei neuerlicher Umkehr der Schwingungsrichtung der Scheibe 13 der bewegliche Kontakt 56 den festen Kontakt 57 verlässt, wird der Stromkreis der Relaisspule 61 wieder unterbrochen, so dass der Anker 63 abfällt und die Kontakte 39 und 46 wieder auf die feststehenden Kontakte 40 und 45 auffallen lässt.
Damit ist wieder die Umkehrung der Verbindung zwischen Anker und Magnet des Motors bewirkt worden und, wenn daher die Glocke entsprechend weit gegen die Ruhelage zurückgekehrt ist und durch Vermittlung des Armes 10 die Scheibe 1. 3 wieder entsprechend weit im Sinn des Uhrzeigers bewegt wurde und die Kontakte 19 und 20 wieder geschlossen hat, wird auch der Motorstromkreis wieder geschlossen und der Motor dreht sich wieder im entgegengesetzten Sinne wie eben vorher und gibt der gegen die Ruhelage hin schwingenden Glocke wieder einen Impuls in der Richtung, in der sie sich eben bewegt.
Um ständig eine sichere Kontaktbildung der Kontakte 39 und 46 zu erzielen, ist es zweckmässig, die Arme 65, welche diese Kontakte tragen, voneinander unabhängig drehbar anzuordnen. Da die Stifte 64 die Arme 65 mit einem gewissen Spiel umfassen, so können die Kontakte 39 bzw. 46 infolge ihrer voneinander unabhängigen Drehbewegung in ihrer unteren Lage sicher auf den unteren Gegenkontakten 41 bzw. 45 aufruhen und ebenso können sie in ihrer oberen Lage trotz ungleichem Kontaktverschleiss auf die voneinander unabhängig federnd angeordneten oberen Gegenkontakte 66 bzw. 67 drücken.
Durch entsprechende Bemessung der in Nebenschlüsse liegenden Relaisspulen 24 und 61 kann erreicht werden, dass zwischen allen unmittelbar von der schwingenden Steuerungsvorrichtung betätigten Kontakten 19 und 20 bzw. 56 und 57 sieh bei der Unterbrechung keine Lichtbögen bilden können. Auch der Umstand, dass der Relaisanker 51 im stromlosen Zustand der Relaisspule 24infolge seines Eigengewichtes jene Lage einnimmt, in welcher der Motorstromkreis bei 33 und 34 unterbrochen ist, trägt zur Sicherheit der ganzen Anlage bei.
Zur weiteren Erhöhung der Sicherheit dient noch die folgende Einrichtung : Neben dem Hebel 18 ist noch ein zweiter Hebel 70 angeordnet, der durch eine in der Höhenrichtung durch Drehen verstellbare Anschlagstange 71 von dem Hebel 18 derart beeinflusst wird, dass, wenn der Hebel 18 gehoben wird, auch der Hebel 70 gehoben wird, sobald der Hebel 18 gegen die Anschlagstange 71 stösst. Dieser Hebel 70 trägt einen Kontakt"1, der dem fpststehenden Kontakt 30 gegeniibprliegt, und diese beiden Kontakte 30
<Desc/Clms Page number 4>
und 31 liegen im Stromkreis des Motors, so dass, wenn der Kontakt 31 von dem Kontakt 30 abgehoben wird, der Motorstromkreis unterbrochen wird.
Dieser Hebel 70 hat nun den Zweck, den Motorstromkreis zu unterbrechen, wenn die Schwingungsweite der Glocke ein gewisses zulässiges Mass überschreitet. Der Hebel 18 wird ja von der Stange 15 und der mit ihr fest verbundenen Anschlagschraube 23 um so höher gehoben, je weiter die Glocke ausschwingt, weil die Schwingungen der Glocke durch den Schnurzug 11, den Arm 10, die Welle 12, die Scheibe 13 und den exzentrischen Stift 14 auf die Stange 15 und damit auf den Hebel 18 übertragen werden.
Je weiter die Glocke ausschwingt, desto höher wird der Hebel 18 gehoben und, wenn der Anschlag 71 in entsprechender Höhe oberhalb der Ruhelage des Hebels 18 eingestellt ist, so bleibt der Hebel 70 nur solange in Ruhe und die Kontakte 31 und 80 geschlossen, als der Hebel 18 den ober ihm liegenden Anschlag 71 noch nicht erreicht. Sobald aber der Hebel 18 infolge zu weiten Ausschwingens der Glocke so weit gehoben wird, dass er gegen den Anschlag 71 stösst, so wird der Hebel 70 mitgehoben und der Kontakt. 11 von dem Kontakt 30 entfernt, was ein Unterbrechen des Motorstromkreises zur Folge hat.
Man kann diesen Hebel 70 auch mit einem Kippgewichtsarm 72 verbinden und kann damit erreichen, dass bei einem gewissen Übermass des Anhebens des Hebels 70 der Gewichtsarm 72 über seine labile Gleichgewichtslage hinüberkommt und den Hebel 70 dann noch weiter von seiner Ruhelage weghebt, so dass er auch nach der Senkbewegung des Hebels 18 nicht mehr niedersinken kann. Der Motorstromkreis bleibt dann zwischen 30 und 31 ständigunterbrochen.
Hiedureh ist die Sicherheit geboten, dass, wenn infolge irgendeines Zufalles der Motorstromkreis bei 33 und 34 geschlossen bleiben sollte, wenn also der Anker 51 infolge irgendeines Widerstandes am Niedersinken gehindert wäre und wenn daher ein ständiger motorischer Antrieb der Glocke nach beiden Richtungen stattfinden würde, der Motorstromkreis bei Überschreitung einer gewissen Schwingungsweite der Glocke durch den Hebel 7C schliesslich selbsttätig unterbrochen werden würde.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Antrieb schwingender Körper, wie z. B. Glocken, mittels einer Übertragung- einrichtung, die von einem in seiner Drehrichtung umschaltbaren Elektromotor angetrieben wird, wobei der Jì-10torstromkreis vor jeder Umschaltung unterbrochen und die Steuerung von den Schwingungen
EMI4.1
Relais (24) betätigt wird, dessen Anker (51) bei Stromlosigkeit der Relaiswieklung ) infolge seines Eigengewichtes oder einer besonderen Belastung die Schaltvorrichtung (52) des Motorstromkreises offenhält, und das unter dem Einfluss eines Schalters (18, 19, 20) steht, dessen beweglicher Teil (18) von dem schwingenden Körper periodisch betätigt wird.