Glockenläuteinrichtung Es ist bekannt, das Läuten der Glocken auf elek trischem Wege mittels Steuervorrichtungen so zu steuern, dass ein dem Handläuten möglichst nahe kommender Effekt entsteht.
Bekannte Glockenläuteinrichtungen dieser Art benützen einen Dre'hstromwendemotor dessen An trieb z. B. über ein Kettengetriebe auf die Tragwelle der anzutreibenden Glocke übertragen wird. Auf die ser Tragwelle sitzt ein weiteres Kettenrad, das über eine weitere Kette die Schwingungen der Glocke auf die Steuerwelle einer Steuervorrichtung überträgt.
Letztere steuert die Stromzufuhr zum Motor in Ab hängigkeit der Glockenbewegung, .d. h. sie bewirkt das .Ein-, Aus- und Umschalten des Motors in der Weise, dass die dem Handläuten am nächsten kom mende Schwingungskurve der Glocke und zwar so wohl beim Ein- und Ausläuten als auch beim F'ortl'äu- ten erzeugt wird. Dazu dienen in den bekannten Glockenläuteinrichtungen: ein Einschaltrelais mittels welchem die Steuervorrichtung aus ihrer Ausgangs lage bzw.
Ruhestellung entriegelt wird; ein Vorwärts- ausschalter, der sich bei jeder Umkehr der Glocken bewegung schliesst und nach Durchlaufen eines be stimmten, einstellbaren Schwingungswinkels durch die Glocke ab diesem Um'kehrpun'kt wieder öffnet, wobei dieser Winkel vorzugsweise gleich der halben Endschwingung der Glocke gewählt wird, so dass bei normalem Fortläuten die Glocke durch den Motor jeweils nicht über ihre senkrechte Nullage hinaus ge zogen wird, was dem Handläuten am .ehesten ent spricht;
ein Rückwärtseinschalter, der ,geschlossen bleibt, solange die Glocke innerhalb .eines bestimm ten, einstellbaren Bereiches schwingt, -der sich aber öffnet, sobald die Glocke nach der einen oder ande ren .Seite über diesen Bereich 'hinausschwingt und offen bleibt, solange sich die Glocke ausserhalb die- ses Bereiches befindet;
ein Vorwärts@Wendeschalter, der den Motor bei jeder Umkehr der Glockenbewe gung umpolt, also jedesmal dann, wenn die Glocke nach Erreichen des Endes ihres Ausschlages auf einer Seite wieder zurückschwingt; und endlich einen Vorwärtsumschalter oder ,Bremswendeschalter, der so geschaltet ist, .dass er zum Beendigen des Läutvor- ganges, also zum Ausläuten - das beispielsweise durch Aberregung des Einschaltrelais eingeleitet wer den kann - die ;ganze Steuervorrichtung .umpolt und auf Bremsung der Glocke umstellt in der Weise, dass z.
B. der Motor nun der Glockenschwingung in denje nigen Phasen, in welchen er beim Einläuten :die Glocke antrieb, entgegenwirkt und somit ,eine Brems wirkung auf die Glockenschwingung ausübt.
In den bekannten @Glockenläuteinrichtungen die ser Art erfolgt die Steuerung des Motorantriebs durch die erwähnten Schalter der Steuervorrichtung durch einen zweiphasigen Steuerstrom, der gewöhnlich von der Bedienungsstelle der Anlage aus abgezweigt wird, wo sich .auch das Motorschütz befindet. Da sich diese Bedienungsstelle meist unten im ,Turm, in der Sakri stei oder sogar .in der Wohnung .des Sigristen befin det, während Motor und Steuervorrichtung in unmit telbarer Nähe -der Glocke im Turm oberangeordnet sind, erfordert :diese bekannte Ausbildung z. T. sehr lange elektrische Leitungen.
Ausserdem vergrössert der Einbau des Motorschützes an der Bedienungs stelle das Volumen des Schaltkastens nicht unerheb lich.
Die vorliegende Erfindung bezweckt die Schaf fung einer Glockenläuteinrichtung der eingangs er wähnten Art, die unter Beibehaltung aller Vorteile der bekannten Einrichtungen billiger, einfacher und, soweit es die Bedienungsstelle -anbetrifft, auch weni ger sperrig ist.
Hierzu ist erfindungsgemässvorgesehen, dass die elektrischen Schaltorgane der -Steuervorrichtung durchwegs direkt den Drehstrom des Motors steuern und, zughörige Schütze sowie -die ;Entstörung des Geräts eingeschlossen, in einem in sich geschlossenen Gehäuse in unmittelbarer Nähe der Glocke und des Motors untergebracht sind, wobei der Vorwärtsum schalter zugleich als Motorschütz ausgebildet ist und die Stromzufuhr zum Motor unterbricht, wenn die Glocke am Ende der Bremsung ihre Ruhelage er reicht.
Damit entfällt einmal das Erfordernis eines Schützes z. B. des Motorschützes, ausserhalb der Steuervorrichtung, beispielsweise an der Bedienungs stelle. Ferner entfallen auch die zusätzlichen Leitun gen für den Steuerstrom von d r Bedienungsstelle zur Steuervorrichtung und von dieser zum ausserhalb angeordneten Motorschütz. Die Bedienungsstelle reduziert sich zweckmässig auf einen einfachen ein poligen Schalter, der das Einschaltrelais der Steuer vorrichtung ein- ,und ausschaltet und die relativ lange Verbindung von der Bedienungsstelle zur Steuervor richtung besteht mit Vorteil nur aus einem zweiadri gen Kabel.
Die dadurch erzielte Kosteneinsparung kann auf 20 % gegenüber den bisherigen Glocken- läuteinrichtungen veranschlagt werden.
Zur weiteren Vereinfachung der :Anlage können der Vorwärtsausschalter und ,der Rückwärtseinschal- ter mechanisch auf -ein- und dasselbe Schütz in der Steuervorrichtung wirken.
Hierbei kann die Anordnung vorteilhaft so getrof fen werden, dass die Betätigung des genannten Schüt- zes durch den Rückwärtseinschalter über das Ge stänge des Vorwärtsausschalters erfolgt und zwar ge genüber der Steuerwelle der Steuervorrichtung unter setzt um eine möglichst lange Wirkungsstrecke des Vorwärtsausschalters und damit ein rasches Anläuten zu ermöglichen.
Zur Kontrolle des Betriebes der Anlage kann es von Vorteil sein, ,parallel zum Vorwärtsausschalter und zum Rückwärtseinschalter eine Signallampe zu schalten, die an der Bedienungsstelle oder an einem anderen passenden Ort angebracht, durch ihr .Auf leuchten die Perioden .anzeigt, während welchen der Motor in Betrieb ist.
Die Erfindung soll im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die -beiliegende Zeichnung näher erläutert werden, wobei die mecha nische Ausbildung der Steuervorrichtung, als bekannt vorausgesetzt, nicht näher dargestellt ist oder erläu t2rt wird.
Es zeigt: Fig. 1 eine graphische Darstellung der Schwin gungen der Glocke beim Einläuten, Fortläuten und Ausläuten in Form eines WinkelaZeit-Diagrammes; Fig. 2 das Schaltschema der Glockenläuteinrich- tung; und Fig. 3 eine schematische Seitenansicht der Glok- kenaufhängung mit Antriebsorganen, Motor und Steuervorrichtung.
In Fig. 3 bezeichnet G die anzutreibende Glocke, die an einer Tragwelle 1 aufgehängt ist, auf welcher Kettenräder 2 und,3 sitzen. Das Kettenrad 3 ist über eine Kette 4 mit einem Kettenrad 5 auf der Antriebs welle eines Dr;;hstromwendemotors M verbunden. Die Schwingungen der Glocke G werden über die Tragwelle 1, das Kettenrad 2, eine Kette 6 und ein Kettenrad 7 auf die Steuerwelle 8 einer Steuervor richtung<I>St</I> übertragen.
Auf der Welle 8 ist in be kannter Weise zwischen zwei Reibscheiben eine lose auf der Welle 8 sitzende Ausschaltscheibe angeord net, die eine .Anzahl auf einem Kreis verteilter Löcher aufweist, die zur Aufnahme von zwei auf einander gegenüberliegenden Seiten .der vertikalen Achsebene auf gleicher Höhe befindlichen Ausschalt zapfen dienen, welche den Vorwärtsausschalter der Steuervorrichtung<I>St</I> betätigen, dessen Schütz in Fig.2 mit<I>VA</I> bezeichnet ist.
Dieser Vorwärtsaus- schalter schliesst sich bei jeder Umkehr der Glocken bewegung und öffnet sich wieder nach Durchlaufen eines von der Lage der Ausschaltzapfen abhängigen und durch diese einstellbaren Schwingungswinkel durch die Glocke.
Ebenfalls durch die Steuerwelle gesteuert, jedoch bezüglich dieser und des Vorwärts, ausschalters untersetzt, wirkt der Rückwärtsausschal- ter mechanisch über das Gestänge des Vorwärtsaus schalters auf das gleiche Schütz wie jener, weshalb dieses Schütz in .Fig. 2 zusätzlich die Bezeichnung RE trägt.
Wie bereits erwähnt, öffnet der Rückwärtsein- schalter das Schütz<I>VA</I> + RE (sofern dieses durch den Vorwärtsausschalter nicht bereits offen gehalten ist) sobald die Amplitude der Glockenschwingung einen bestimmten, einstellbaren Wert überschreitet und hält dieses Schütz offen, bis die Glocke nach ihrer Umkehr diesen Wert wieder .unterschreitet.
Auf der Steuerwelle der Steuervorrichtung sitzt weiter, ebenfalls zwischen zwei Reibscheiben, -der Vorwärts wendeschalter, dessen Schütz<I>VW</I> (Fig. 2) über seine vom Schalter betätigten, beweglichen Kontakte VWa, VWb den Motor<I>M</I> bei jeder Umkehr der Glockenbe wegung umpolt.
Weiter ist in der Steuervorrichtung noch ein Vorwärtsumschalter mit Schütz VU vorhan den, bei .dessen Betätigung die ganze Steuervorrich tung umgepolt wird, so .dass sie auf Bremsung der Glockenschwingung arbeitet, indem der Motor M in denjenigen Phasen, in welchen er beim Einläuten und Fortläuten die Glocke treibt bei umgeschaltetem Vor- wärtsumschalter nun entgegen der Glockenschwin gung wirkt und .diese abbremst.
Dieses Schütz VU ist zugleich als Motorschütz ausgebildet, indem es unter dem Einfluss einer Schleppklinke bei den letzten Schwingungen der Glocke beim Ausläuten in die in Fig. 2 dargestellte Zwischenstellung gebracht wird, in welcher die Stromzufuhr zum Motor M unterbrochen wird.
Aus dieser Nullstellung gelangt dieses Schütz VU erst wie der beim Einschalten eines Einschaltrelais ER (Fig. 2) an der Bedienungsstelle, durch welches nach Entriegelung der Steuervorrichtung automatisch das Einläuten und Fortläuten eingeleitet wird und bei .dessen Stromloswerden nach Ausschaltung durch die Bedienungsperson von der Bedienungsstelle aus, durch Betätigung des ,
Schützes VU das Ausläuten mit Bremsung der Glocke durch den Motor und an- schliessendem Ausschalten des Motorstroms durch das in Zwischenstellung .gebrachte Schütz des Vor wärtsumschalters Idas Läuten der Glocke beendet und .die Bereitschaft zum nächsten Läuten erstellt wird.
Das Zusammenspiel der verschiedenen Schalter wird am besten anhand eines Läutezyklus verständ lich, der im folgenden mit Bezug auf die Schwin- gungskurve der Fig. 1 kurz erläutert werden soll. In diesem Beispiel ist angenommen, dass die einge schwungene Glocke einen Ausschlag nach jeder Seite von 60 haben soll, und dass :es zur Aufrechterhal tung dieser Schwingung genügt, wenn,der Antrieb bis zu einem Ausschlag von maximal 30 erfolgt.
Ent sprechend ist der Rückwärtseinschalter so eingestellt, dass er das Schütz VA+RE jedesmal öffnet, wenn die Glocke in ihrer Schwingung den Winkel von 30 übersteigt und seine :Schliessung erst wieder zulässt, wenn die Glocke nach ihrer -Umkehr diese 30 -Schwelle wieder passiert. Weiter ist der Vorwärts ausschalter beim nachfolgenden Beispiel so einge stellt, dass er das Schütz VA +RE öffnet, sobald :die Glocke nach ihrem Umkehrpunkt einen Schwin gungswinkel von 60 durchlaufen hat.
Dieser Winkel entspricht der Hälfte der gewünschten Endschwin- gung von l20 und er wird mit Vorteil so gewählt, damit die eingeschwungene Glocke beim Fortläuten vom Motor nicht über ihre Senkrechtstellung hinaus- gezogen wird, was eine Beeinträchtigung des Klanges ergeben könnte und auch beim Handläuten immer zu vermeiden gesucht wird.
Unter diesen Voraussetzungen geht ein I.:äutzy- klus wie folgt vor sich: In der Bereitschaftsstellung der Anlage sind. der Bedienungsschalter S (Fig. 2) offen, das Einschaltre lais ER stromlos, die Schütze<I>VA</I> +RE und VW sind geschlossen und das Schütz VU ist in der Zwischen- lage. In dieser Lage sind die Teile am Ende des vor hergehenden Läutzyklus gebracht und durch eine. Verriegelung verriegelt worden.
Der Läutvorgang wird eingeleitet durch Betäti gung des Schalters S an der Bedienungsstelle durch die Bedienungsperson oder :durch eine Schaltuhr. Der Schalter S schliesst den Stromkreis zum Einschaltre lais, das erregt wird und dadurch einmal die Verriege lung löst, welche mechanisch den Vorwärtsumschal ter in seine :Schliesstellung bringt, die dem Ein- und Fortläuten (im Gegensatz zu seiner Stellung Brem sen ) entspricht.
Dadurch .erhält der Motor M Strom und das Einläuten :beginnt, indem der Motor M über die Organe 5, 4, 3 und 1 die Glocke G aus, ihrer senk rechten Ruhelage so weit hinauszieht, als die Kraft des Motors reicht. An diesem Kulminationspunkt, der in Fig. 1 mit 10 bezeichnet ist und einem Glok- kenanschlagvon ca. 6 entspricht, sind die entgegen gesetzt wirkenden Kräfte von Motor M und Glocke G einen Augenblick im Gleichgewicht.
Die kleinste Rückwärtsbewegung der Glocke G genügt jedoch be- reits, um den Vorwärts4Wendeschalter <I>VW zu</I> öff nen, wodurch der Motor stromlos wird und die Glocke unter dem Einfluss der Schwerkraft mit Sicherheit zurückzuschwingen beginnt. Dateigelangt der VorwärtslWendeschalter <I>VW</I> infolge der federn den Eigenschaften seiner Kontakte 'kurz nach dem überschreiten des Kulminationspunktes 10 an der Stelle 11 in seine andere Endlage,
in welcher dieser den Motor M umpolt. Dieser zieht nun die Glocke abwärts über die Senkxechtlage hinaus auf die andere Seite, bis sich wiederum die entgegengesetzten Kräfte von Motor und Glocke das Gleichgewicht halten, was an der Stelle 12 der Fall ist. Diese Stelle entspricht bereits einem Glockenausschlag von etwa 10 .
Nun wiederholt sich der bereits geschilderte Vorgang des Umpolens des Motors durch den Vorwärts-,Wen- deschalter <I>VW</I> diesmal an der Stelle 13 wieder, so- dass -der Motor M die natürliche Glockenschwingung unterstützend und verstärkend :die Glocke bis zum nächsten Kulminations- und Umkehrpunkt 14 führt, bei dem der Glockenausschlag auf 15 erhöht wurde. Es ist klar, :
dass die in Fig.,1 dargestellten Ausschläge der Glocke absolut willkürlich gewählt sind und nur .der Erläuterung .dienen. Die in der Praxis erzielten Werte beim Einläuten hängen nicht nur .vom Gewicht und von der Aufhängung der Glocke sowie von der Stärke des Motors und der gewählten .Übersetzung 5, 4, 3 zwischen Motorwelle 5 und Glockeantriebswelle 1 ab, sondern sie können auch weitgehend den Wünschen der Käuferschaft angepasst werden.
Diese erste Phase des Einläutens, bei welcher der Motor die Glocke ununterbrochen antreibt wie dies durch die verdickten Linien und Pfeile im Schwin gungsbild der Fig. 1 dargestellt ist, erfährt eine erste Änderung nach dem überschreiten des Kulmina- tionspunktes 15, der einem Glockenausschlag von ca. 27 entspricht.
Während die erste Phase des Einläu- tens bis zu dieser Stelle einen .möglichst raschen Anzug, d. h. ein möglichst rasches Einschwingen der Glocke bezweckte, wird nun in der zweiten Phase .des Einläutens bereits der Übergang zum Fortläuten ein geleitet. Beim nun folgenden Ausschlag wird die Glocke erstmals den Winkel von 3ü überschreiten, oberhalb dessen -der Rückwärtseinschalter RE geöff net wird (siehe dazu auch Fig. 3).
Bei Erreichen die ser Stelle der Glockenschwingung, welche mit 16 be zeichnet ist, öffnet der Rückwärtseinschalter in der Steuemvorrichtun.g das Schütz<I>VA</I> + RE und unter bricht die weitere Stromzufuhr zum Motor.
Die Glocke G schwingt jedoch, ihrer Trägheit folgend, frei weiter bis zum Umkdhr punkt 17 der :einem Aus schlag von ca. 3i5 entspricht, und kehrt dann wieder zurück. Am Umkehrpunkt 17 schaltet der Vorwärts wendeschalter sein Schütz<I>VW</I> nun-und zwar in folge des Stromkreisunterbruches durch den Rück wärtseinschalter - stromlos, was eine Schonung der ;Kontakte ,mit sich bringt.
Tatsächlich wird das Schütz <I>VW</I> nur in der ersten Phase des Einläutens und wie im folgenden noch zu sehen sein wird, in der letzten Phase des Ausläutens unter Strom umgeschaltet. Während, wie ohne weiteres verständlich ist, der Rückwärtseinschalter die Impulsstrecke am Anfang verkürzt, kommt nun bei der nächsten Glocken schwingung auch die Verkürzung der Impulsstrecke am Ende durch den Vorwärtsausschalter zur Auswir kung.
Wie erinnerlich, ist der Vorwärtsausschalter so eingestellt, dass er sich immer nach dem Durchlaufen eines bestimmten Winkels ab dem Umkehrpunkt durch die Glocke öffnet. Im vorliegenden Beispiel wurde dieser Winkel auf 60 , d. h. auf die Hälfte der gewünschten Glockenschwingung beim Fortläuten festgesetzt um beim Fortläuten ein Ziehen der einge schwungenen Glocke über ihre Senkrechtlage zu ver meiden. Da bei den bisherigen .Schwingungen die Glocke einen Gesamtschwingungswinkel von 60 nie erreicht hatte, blieb der Vorwärtsausschalter stets geschlossen.
Nach dem Umkehrpunkt 17 schwingt :die :Glocke also frei zurück bis ihr Ausschalg von der Senkrecht lage 30 erreicht. An dieser Stelle<B>-</B>in der Fig. 1 .mit 18 bezeichnet-schliesst der Rückwärtseinschalter das Schütz<I>VA</I> + RE wieder und der Motor zieht die Glocke weiter gegen den nächsten Kulminations- punkt bis zur Stelle 19. An dieser Stelle hat die Glocke von ihrem letzten Umkehrpunkt 17 her einen Winkel von 60 durchlaufen, so dass der Vorwärts ausschalter nun seinerseits das Schütz<I>VA</I> + RE öff net.
Bei :Erreichen der 30 Grenze bei 20 würde auch der Rückwärtseinschalter sein Schütz öffnen, das jedoch, da es sich um dasselbe wie für den Vorwärts ausschalter handelt, bereits. offen ist. Die zweite Phase des Einläutens geht nun ihrem Ende zu, indem sich die Impulsstrecke des Motors bei zunehmender Amplitude der Glockenschwingung durch die kombi nierte Wirkung von Rückwärtseinschalter, der ihren Anfang begrenzt, und Vorwärtsausschalter, der ihr Ende bestimmt, verkürzt. Je grösser nämlich der Glockenausschlag ist, desto länger bleibt der Rück wärtseinschalter offen.
Das Einläuten ist beendet, bzw. das .Fortläuten beginnt am Kulminationspunkt 21 an welchem die Glocke erstmals die ihr für das Fortläuten zuge dachte, optimale Amplitude von 60 (Endstellungen in Fig. 3) erreicht. Beim Fortläuten sollen durch .den Motorantrieb nur noch die auftretenden Reibungsver luste kompensiert werden, was durch Einstellung der Begrenzung durch den Rückwärtseinschalter empi risch erzeugt wird, während an der Einstellung des Vorwärtsausschalters mit Vorteil nichts geändert wird, um ein Ziehen der Glocke über die Senkrecht stellung hinaus zu vermeiden.
Wie ersichtlich, schal tet der Vorwärtsausschalter bei eingeschwungener Glocke, also beim Fortläuten immer beim Durchgang der Glocke durch die,Serikrechtstellung entsprechend seiner Einstellung auf die Hälfte des für die Glocke gewählten Schwingungsbereiches von 120 den Motor aus.
Bei kleinen Glocken kann allerdings unter Um ständen die gewünschte Einregulierung des Fortläu- tens mit dem Rückwärtseinschalter nicht erzielt wer- den und es muss eine weitere Regulierung über den Vorwärtsausschalter allerdings auf Kosten des raschen Anzuges beim Einläuten und oft auch auf Kosten des Klangbildes vorgenommen werden.
An der Stelle 22 ist punktiert der Fall dargestellt, bei welchem die Glocke infolge ausserordentlich idea ler Verhältnisse (grosse Hitze) die eingestellte, opti male Schwingungshöhe von @60 überschreitet. ;Die beschriebene Steuervorrichtung korrigiert auch die sen Fall automatisch über .den Vorwärtsausschalter, der entsprechend .dem grösseren Anschlag der Glocke sein Schütz<I>VA</I> + RE früher, also vor Erreichen der Senkrechtlage der Glocke nämlich bereits bei 23 öff net und den .Motor ausschaltet.
Es sei nun angenom men, dass zwischen dem Kulminationspunkt 22 und dem folgenden, mit 24 bezeichneten Umkehrpunkt der Glocke, beispielsweise an der Stelle 25, die Glockenläuteeinrichtung durch Öffnen des Schalters S von Hand oder durch eine Schaltuhr abgeschaltet und damit das Ausläuten eingeleitet werde.
Durch das Öffnen des Schalters S wird das Ein schaltrelais ER stromlos und ein Verriegelungshebel der Verriegelung betätigt, der zwar die Steuervorrich tung nicht verriegelt, sondern nur den Vorumschalter betätigt, wodurch das Schütz VU umgepolt wird. Da durch arbeitet die ganze Steuervorrichtung im umge kehrten Sinne. Bei Erreichen der 30 Grenze der Glocke im Anschluss an den Umkehrpunkt 24, :also bei 26 schliesst der Rückwärtseinschalter den Strom kreis zum Motor M der jedoch jetzt im umgekehrten Sinne läuft, also der Glockenbewegung entgegenwirkt ,und diese bremst, wie durch den Pfeil 27 angedeutet ist.
Als Folge dieser ersten Bremsung erreicht die Glocke bei ihrem nächsten Ausschlag auf die andere Seite, wo sie vom Punkt 28 an dem der Vorwärtsaus schalter das Schütz<I>VA</I> + RE wieder öffnet, frei wei- terschwingt, den Ausschlag von 60 nicht mehr, und kehrt bei 29 bereits um, was im dargestellten Beispiel einem Winkel von ca. 50 entspricht. Entsprechend wird die Impulsstrecke 30 während welcher der Motor M bei der nächsten Schwingung bremst, län ger, da der Vorwärtsausschalter erst bei der Stelle 31, also nach dem Durchgang durch die Senkrechtlage, geöffnet wird.
Sobald der Glockenausschlag nach bei den Seiten -den Ausschlag von 30 nicht mehr er reicht, ist auch der Rückwärtseinschalter stets ge schlossen, sodass der Motor nun praktisch entspre chend der ersten .Phase des iEinläutens ständig brem send zur Wirkung kommt. Erreicht die Glocken schwingung infolge dieser Bremsung einen geringen Wert von z. B. 10 bei welchem der Klöppel gar nicht mehr anschlägt, so kommt in bekannter Weise eine Schleppklinke der Steuervorrichtung zur Wirkung, die auf einen Zahnkranz auflaufend den Vorwärtsum schalter betätigt und dessen Schütz VU in die Zwi schenlage bringt, in welcher die weitere Stromzufuhr zum Steuergerät und zum Motor unterbrochen wird.
Damit ist wieder die eingangs beschriebene Aus gangs- oder Bereitschaftslage .für den nächsten Läut- zyklus erstellt, der jederzeit wiederum durch einfa- ches Schliessen des Stromkreises des Einschaltrelais ER durch den Schalter S eingeleitet werden kann.
Wie bereits erwähnt, sind der Vorwärtsausschal ter, das Einschaltrelais, der Vorwärtswendeschalter, der Rückwärtseinschalter und der Vorwärtsumschal ter und die zugehörigen Schütze aber auch der Radio störschutz R (Fig. 2) in einem in sich geschlossenen, kompakten Gehäuse <I>St</I> untergebracht, das sich in unmittelbarer Nähe der Glocke G und des Motors M befindet.
Da ausserdem die Betätigung der Anlage durch den Schalter S erfolgt, der allein auf das Ein schaltrelais wirkt, genügt eine zweiadrige Zuleitung von der Bedienungsstelle zum Einschaltrelais ER während die elektrischen Organe der Steuervorrich tung direkt den dreiphasigen Drehstrom des Motors steuern.
Eine wenn auch geringe Komplizierung der Zulei tungen von der Bedienungsstelle zur Steuervorrich tung .ergibt sich nur wenn, falls dies zu Kontrollzwek- ken erwünscht und wie dies im Schema der Fig. 2 eingeschlossen ist, eine Signallampe an der Bedie nungsstelle durch ihr Aufleuchten die Perioden anzei gen soll, während welchen der Motor M in Betrieb ist. Eine solche Signallampe L ist wie gezeigt parallel zum Vorwärtsausschalter und zum Rückwärtsein- schalter zu schalten.
Bell ringing device It is known to control the ringing of bells by elec trical means by means of control devices so that an effect that comes as close as possible to the hand ringing occurs.
Known bell ringing devices of this type use a Dre'hstromwendemotor whose on drove z. B. is transmitted via a chain gear to the support shaft of the bell to be driven. On this support shaft sits another sprocket, which transmits the vibrations of the bell to the control shaft of a control device via another chain.
The latter controls the power supply to the motor depending on the bell movement, .d. H. it causes the motor to be switched on, off and over in such a way that the bell's oscillation curve that comes closest to the hand ringing is generated both when ringing in and out as well as when ringing the bell. In the known bell ringing devices, the following is used for this purpose:
The rest position is unlocked; a forward off switch that closes with every reversal of the bell movement and opens again after the bell has passed through a certain, adjustable oscillation angle from this reversal point, this angle preferably being chosen to be equal to half the final oscillation of the bell, so that if the bell continues to ring normally, the motor does not pull the bell beyond its vertical zero position, which corresponds to the ringing of the hand.
a reverse on / off switch which 'remains closed as long as the bell swings within a certain adjustable range, but opens as soon as the bell swings beyond this range to one side or the other and remains open as long as the Bell is outside this area;
a forward @ reversing switch that reverses the polarity of the motor with every reversal of the bell movement, i.e. every time the bell swings back on one side after reaching the end of its deflection; and finally a forward switch or, brake reversing switch, which is switched so that it reverses the entire control device to stop the ringing process, i.e. to ring out - which can be initiated, for example, by de-energizing the switch-on relay - the whole control device in such a way that z.
B. the motor now the bell oscillation in denje nigen phases in which it when ringing: drove the bell, counteracts and thus exerts a braking effect on the bell oscillation.
In the known @ bell ringing devices of this type, the motor drive is controlled by the aforementioned switch of the control device by a two-phase control current, which is usually branched off from the control point of the system, where the motor contactor is also located. Since this control point is usually down in the, tower, in the Sakri stei or even .in the apartment .des Sigristen is det, while the motor and control device in the immediate vicinity -the bell in the tower are arranged above, requires: this known training z. T. very long electrical lines.
In addition, the installation of the motor contactor at the operating point increases the volume of the switch box not insignificantly.
The present invention aims to create a bell ringing device of the type mentioned above, which is cheaper, simpler and, as far as the control point is concerned, also less bulky, while retaining all the advantages of the known devices.
For this purpose, the invention provides that the electrical switching elements of the control device consistently control the three-phase current of the motor and, including associated contactors and the interference suppression of the device, are housed in a self-contained housing in the immediate vicinity of the bell and the motor Vorwärtsum switch is also designed as a motor contactor and interrupts the power supply to the motor when the bell reaches its rest position at the end of braking.
This eliminates the need for a contactor z. B. the motor contactor, outside the control device, for example at the operating point. Furthermore, the additional lines for the control current from the operating point to the control device and from this to the motor contactor arranged outside are also omitted. The control point is conveniently reduced to a simple one-pole switch that turns the switch-on relay of the control device on and off and the relatively long connection from the control point to the Steuervor direction advantageously consists of only a two-wire cable.
The cost savings achieved in this way can be estimated at 20% compared to the previous bell ringing devices.
To further simplify the system: the forward switch and the reverse switch can mechanically act on -on- and the same contactor in the control device.
The arrangement can advantageously be made in such a way that the said contactor is actuated by the reverse switch via the linkage of the forward switch and that compared to the control shaft of the control device is subject to the longest possible effective distance of the forward switch and thus a rapid ringing to enable.
To control the operation of the system, it can be advantageous to switch a signal lamp parallel to the forward switch-off switch and the reverse switch-on switch, which is attached to the control point or another suitable location, through which it lights up the periods during which the engine is in operation.
The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawing, the mechanical design of the control device, assumed to be known, is not shown in more detail or is explained.
It shows: FIG. 1 a graphical representation of the vibrations of the bell when ringing in, ringing out and ringing out in the form of an angle-time diagram; 2 shows the circuit diagram of the bell ringing device; and FIG. 3 shows a schematic side view of the bell suspension with drive elements, motor and control device.
In Fig. 3, G denotes the bell to be driven, which is suspended from a support shaft 1 on which chain wheels 2 and 3 are seated. The sprocket 3 is connected via a chain 4 to a sprocket 5 on the drive shaft of a Dr ;; hstromwendemotors M. The vibrations of the bell G are transmitted via the support shaft 1, the chain wheel 2, a chain 6 and a chain wheel 7 to the control shaft 8 of a control device <I> St </I>.
On the shaft 8 is in a known manner between two friction disks a loosely seated on the shaft 8 switch-off disk angeord net, which has a number of holes distributed in a circle, which for receiving two on opposite sides .der vertical axis plane at the same height Serve located disconnection pin, which actuate the forward disconnection switch of the control device <I> St </I>, the contactor of which is labeled <I> VA </I> in FIG.
This forward switch closes with every reversal of the bell movement and opens again after the bell has passed through an angle of oscillation that is dependent on the position of the switch-off pin and adjustable by this.
Also controlled by the control shaft, but stepped down with respect to this and the forward cut-out switch, the reverse cut-out switch acts mechanically via the linkage of the forward cut-out switch on the same contactor as that, which is why this contactor in .Fig. 2 also bears the designation RE.
As already mentioned, the reverse switch opens the contactor <I> VA </I> + RE (if this is not already kept open by the forward switch) as soon as the amplitude of the bell oscillation exceeds a certain, adjustable value and keeps this contactor open, until the bell falls below this value again after its reversal.
On the control shaft of the control device, also between two friction disks, the forward reversing switch sits, whose contactor <I> VW </I> (Fig. 2) controls the motor <I> M via its movable contacts VWa, VWb actuated by the switch </I> reversed polarity with every reversal of bell movement.
There is also a forward switch with contactor VU in the control device, the polarity of the entire control device is reversed when it is actuated, so that it works on braking the bell oscillation by the motor M in those phases in which it is ringing in and out When the forward switch is switched, the bell now drives counter to the bell oscillation and brakes it.
This contactor VU is also designed as a motor contactor by being brought into the intermediate position shown in FIG. 2 under the influence of a drag pawl during the last oscillations of the bell when the bell rings, in which the power supply to the motor M is interrupted.
This contactor VU only comes out of this zero position when a switch-on relay ER (Fig. 2) is switched on at the control point, through which the ringing and continued ringing is automatically initiated after unlocking the control device and when it is de-energized after being switched off by the operator from the control point off, by pressing the,
Contactor VU the ringing with braking of the bell by the motor and subsequent switching off of the motor current by the contactor of the forward switch in intermediate position Idas the ringing of the bell and. The readiness for the next ringing is established.
The interaction of the various switches is best understood with the aid of a ringing cycle, which will be briefly explained below with reference to the oscillation curve in FIG. In this example it is assumed that the bell swinging in should have a deflection of 60 on each side, and that: To maintain this oscillation, it is sufficient if the drive takes place up to a deflection of a maximum of 30.
Accordingly, the reverse switch is set in such a way that it opens the contactor VA + RE every time the bell oscillates above the angle of 30 and only allows it to close again when the bell passes this 30 threshold again after it has reversed . Furthermore, in the following example, the forward switch is set so that it opens the contactor VA + RE as soon as: the bell has passed an oscillation angle of 60 after its reversal point.
This angle corresponds to half of the desired final oscillation of 120 and it is advantageously chosen so that the oscillating bell is not pulled beyond its vertical position when the motor continues ringing, which could impair the sound and always close when the bell rings is sought to avoid.
Under these prerequisites, an I.: duty cycle proceeds as follows: The system is in the ready position. the operating switch S (Fig. 2) open, the switch-on relay ER de-energized, the contactors <I> VA </I> + RE and VW are closed and the contactor VU is in the intermediate position. In this position, the parts are brought to the end of the previous ringing cycle and by a. Lock has been locked.
The ringing process is initiated by Actuating the switch S at the control point by the operator or: by a timer. The switch S closes the circuit to the switch-on relay, which is energized and thereby releases the locking mechanism once, which mechanically brings the forward switch into its closed position, which corresponds to the ringing in and out (in contrast to its position Brem sen).
As a result, the motor M receives current and the ringing: starts when the motor M pulls the bell G via the organs 5, 4, 3 and 1 out of its vertical rest position as far as the power of the motor is sufficient. At this culmination point, which is designated 10 in FIG. 1 and corresponds to a bell stop of approx. 6, the opposing forces of motor M and bell G are in equilibrium for a moment.
The slightest backward movement of the bell G is enough to open the forward / reverse switch <I> VW </I>, whereby the motor is de-energized and the bell begins to swing back under the influence of gravity. Due to the springy properties of its contacts, the forward / reverse switch <I> VW </I> reaches its other end position shortly after crossing the culmination point 10 at point 11,
in which this reverses the motor M polarity. This now pulls the bell downwards beyond the vertical position to the other side, until the opposing forces of the motor and bell again maintain equilibrium, which is the case at point 12. This point already corresponds to a bell rash of about 10.
Now the already described process of reversing the polarity of the motor by means of the forward, reversing switch <I> VW </I> is repeated this time at point 13, so that the motor M supports and reinforces the natural bell oscillation: the bell to the next culmination and reversal point 14, at which the bell rash was increased to 15. It's clear, :
that the deflections of the bell shown in Fig. 1 are chosen absolutely arbitrarily and only serve for explanation. The values achieved in practice when ringing the bell depend not only on the weight and suspension of the bell as well as the strength of the motor and the selected gear ratio 5, 4, 3 between motor shaft 5 and bell drive shaft 1, but they can also largely depend on the To the wishes of the buyers.
This first phase of ringing in, in which the motor drives the bell continuously, as shown by the thick lines and arrows in the vibration diagram in FIG. 1, experiences a first change after the culmination point 15 is exceeded, which causes a bell rash of approx 27 corresponds.
While the first phase of the ringing in up to this point, a. H. If the aim was for the bell to swing in as quickly as possible, the transition to ringing is now initiated in the second phase of the ringing in. With the now following deflection, the bell will for the first time exceed the angle of 3ü above which the reverse switch RE is geöff net (see also Fig. 3).
When this point of the bell oscillation, which is marked 16, is reached, the reverse switch in the control device opens the contactor <I> VA </I> + RE and interrupts the further power supply to the motor.
The bell G, however, continues to oscillate freely, following its inertia, until the reversal point 17, which corresponds to a deflection of approx. 3i5, and then returns again. At the reversal point 17, the forward reversing switch now switches its contactor <I> VW </I> - as a result of the circuit interruption by the reverse switch - currentless, which means that the contacts are protected.
In fact, the contactor <I> VW </I> is only switched under power in the first phase of ringing and, as will be seen below, in the last phase of ringing. While, as is readily understandable, the reverse switch shortens the pulse path at the beginning, the shortening of the pulse path at the end by the forward switch comes into effect with the next bell oscillation.
As you can remember, the forward off switch is set in such a way that it always opens after the bell has passed through a certain angle from the reversal point. In the present example this angle has been set to 60, i.e. H. set to half of the desired bell oscillation when the bell continues to ring in order to avoid pulling the swinging bell over its vertical position when the bell continues ringing. Since the bell never reached a total oscillation angle of 60 with the previous oscillations, the forward cut-off switch remained closed.
After the reversal point 17: the: bell swings back freely until it reaches its striking position from the vertical position 30. At this point <B> - </B> in FIG. 1, designated 18, the reverse switch closes the contactor <I> VA </I> + RE again and the motor pulls the bell further towards the next culmination point up to position 19. At this point, the bell has passed through an angle of 60 from its last reversal point 17, so that the forward switch-off switch in turn opens the contactor <I> VA </I> + RE.
When: reaching the 30 limit at 20, the reverse switch would also open its contactor, but this already, since it is the same as for the forward switch. is open. The second phase of the ringing in is now coming to an end as the pulse path of the motor with increasing amplitude of the bell oscillation is shortened by the combined effect of the reverse switch, which limits its beginning, and the forward switch, which determines its end. The greater the bell rash, the longer the reverse switch remains open.
The ringing is finished, or the .Fluten begins at the culmination point 21 at which the bell for the first time reaches the optimal amplitude of 60 (end positions in Fig. 3) intended for it to continue ringing. When the ringing continues, the motor drive should only compensate for the friction losses that occur, which is empirically generated by setting the limitation by the reverse switch, while the setting of the forward switch is advantageously not changed, in order to pull the bell over the vertical position addition to avoid.
As can be seen, the forward switch off switches the motor off when the bell is steady, i.e. when the bell continues ringing when the bell passes through the serial right position according to its setting to half the oscillation range of 120 selected for the bell.
With small bells, however, the desired adjustment of the running with the reverse switch may not be achieved and further regulation with the forward switch has to be made at the expense of the rapid tightening when ringing and often at the expense of the sound.
At point 22, the case is shown in dotted lines in which the bell exceeds the set, optimal vibration height of @ 60 due to extremely ideal conditions (high heat). ; The control device described also corrects this case automatically via the forward off switch, which opens its contactor <I> VA </I> + RE earlier, i.e. before reaching the vertical position of the bell, namely already at 23, depending on the larger stop of the bell and switches off the engine.
It is now assumed that between the culmination point 22 and the following reversal point of the bell, designated 24, for example at point 25, the bell ringing device is switched off by opening switch S by hand or by a timer, thus initiating the ringing.
By opening the switch S, the switching relay ER is de-energized and a locking lever of the lock is actuated, although the device does not lock the Steuervorrich, but only actuates the switch, whereby the polarity of the contactor VU is reversed. Since the whole control device works in the opposite direction. When the bell reaches the 30 limit following the reversal point 24, i.e. at 26, the reverse switch closes the circuit to the motor M which, however, now runs in the opposite direction, i.e. counteracts the bell movement and brakes it, as indicated by arrow 27 is.
As a result of this first braking, the bell reaches the deflection of at its next deflection to the other side, where it continues to swing freely from point 28 at which the forward off switch opens the contactor <I> VA </I> + RE again 60 no longer, and already reverses at 29, which corresponds to an angle of approximately 50 in the example shown. Correspondingly, the pulse path 30 during which the motor M brakes with the next oscillation is longer because the forward switch is only opened at point 31, that is, after passing through the vertical position.
As soon as the bell rises after the rash of 30 on the sides, the reverse switch is always closed, so that the motor now comes into effect, practically corresponding to the first phase of the ringing in, constantly braking. If the bells vibration as a result of this braking a low value of z. B. 10 in which the clapper no longer strikes, a tow pawl of the control device comes into effect in a known manner, which actuates the Vorwärtsum switch accumulating on a ring gear and its contactor VU in the inter mediate position, in which the further power supply to the control unit and the engine is interrupted.
This creates the starting or standby position described at the beginning again for the next ringing cycle, which can be initiated at any time by simply closing the circuit of the switch-on relay ER using the switch S.
As already mentioned, the forward switch, the switch-on relay, the reverse switch, the reverse switch and the forward switch and the associated contactors but also the radio interference protection R (Fig. 2) in a self-contained, compact housing <I> St </ I> housed, which is located in the immediate vicinity of the bell G and the motor M.
Since the system is also operated by the switch S, which acts solely on the switching relay, a two-wire lead from the control point to the switching relay ER is sufficient while the electrical organs of the Steuervorrich device directly control the three-phase motor.
The supply lines from the control point to the control device are only slightly complicated if, if this is desired for control purposes and as is included in the diagram of FIG. 2, a signal lamp at the control point lights up the periods to display conditions during which the engine M is in operation. Such a signal lamp L is to be connected in parallel to the forward off switch and the reverse on switch, as shown.