DE228344C - - Google Patents

Description

3Hf ten --

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 228344 KLASSE 74«. GRUPPE

KURT MIRAM und LOTHAR SEIDEL

in AACHEN.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum elektrischen Antrieb von Kirchen-, Turm- u. dgl. Glocken, bei welcher in bekannter Weise die .Schwingung der Glocke durch einen seine Drehrichtung entsprechend ändernden Elektromotor erzielt wird, dessen Energie unmittelbar oder mit Hilfe eines Vorgeleges auf die Glockenachse bzw. das Glockenjoch übertragen wird.

Nach der vorliegenden Erfindung soll abweichend von bekannten Antriebsvorrichtungen für Glocken durch die Steuerung bewirkt werden, daß — wenigstens bis zur Erreichung eines bestimmten Grenzausschlagwinkels ·— der Strom bei jeder Schwingung ausgeschaltet, wird nach Zurücklegung eines gleichbleibenden kleinen Winkels über die Mittellage der Glocke hinaus, und daß er nach jeder Umkehr wieder eingeschaltet wird nach Zurücklegung eines gleichbleibenden Winkels von der Endlage (Umkehrlage) der Glocke aus. Erreicht wird dieser Erfolg gemäß vorliegender Erfindung durch das Zusammenwirken zweier Endausschalter für das Unterbrechen und eines Umschalters mit großem Umschaltweg für das Schließen des Stromes in der einen oder anderen Richtung. Letzterer ist durch eine Schleifkupplung in der Weise mit der Glockenachse verbunden, daß seine Umschaltbewegung sofort beim Wechsel der Drehrichtung beginnt, aber erst nach Zurücklegen des Umschaltweges zum Stromschluß führt, während die beiden Ausschalter durch mit der Glockenachse fest verbundene Anschläge gesteuert werden. Nach Erreichung jenes bestimmten Grenzausschlagwinkels greift zweckmäßig in an und für sich bekannter Weise eine Sicherheitsausschaltvorrichtung ein, die ein Überschwingen der Glocke verhindert, und zwar besteht gemäß vorliegender Erfindung diese Sicherheitsausschaltvorrichtung in mit der Glockenachse verbundenen Anschlägen, welche auf die für die entgegengesetzte Drehrichtung vorgesehenen Ausschalter einwirken.

Den bisher für den Antrieb von Glocken mittels Umkehrmotors vorgeschlagenen Steuerungen ist die vorliegende dadurch überlegen, daß bei gegebenen Stromschlußstrecken kleinere Kräfte erfordert werden, und daß dabei die Zeiten der Ein- und Ausschaltung des Stromes zwar vom Ausschlagwinkel der Glocke, aber nicht von Reibungsverhältnissen des Antriebes abhängig gemacht sind. Hierdurch ist man instand gesetzt, mit Sicherheit den Strom sowohl im günstigsten Zeitpunkte auszuschalten, nämlich kurze Zeit nach Überschreitung der Mittellage, so daß die Glocke möglichst lange frei ausschwingen und der Klöppel voll, aber weich anschlagen kann, als auch im günstigsten Zeitpunkte einzuschalten, nämlich eine gewisse Zeit nach Umkehr der Glocke, wo der Elektromotor also schon eine gewisse Geschwindigkeit in der dem Stromimpuls entsprechenden Drehrichtung erlangt hat, so daß also beim Stromeinschalten eine gewisse elektromotorische Gegenkraft vorhanden ist, die ein zu starkes Feuern der Bürsten verhindert.

Die beiliegende Zeichnung veranschaulicht in Fig. ι und 2 eine Ausführungsform der Vorrichtung für Gleichstrom, während Fig. 3 ein Diagramm des Verlaufes der Schwingungen und Antriebe wiedergibt.

Auf der Grundplatte 1 ist der Motor 2 ange-

bracht, der bei der Gleichstromanlage als Hauptstrommotor ausgebildet ist und seine Kraft durch eine Kette, Seil oder Riemen 3 auf die Scheibe 4 überträgt, die auf der Achse 5 festgekeilt ist. Von dieser Achse wird die Kraft vermittels der Scheibe 6, Seil oder Riemen 7 und Scheibe 8 auf die Achse 9 übertragen, welche die Glocke 10 trägt und zwecks Läutens der Glocke in Schwingung versetzt wird, zu welchem Zwecke die Antriebsrichtung des Stromes im Anker oder in den Schenkeln des Motors jeweils geändert wird. Die zu diesem Zwecke nötige Umschaltung des Stromes erfolgt nur durch einen Umschalter 19 bis 24, der gleichzeitig den Beginn der Stromzufuhr bestimmt; die Stromunterbrechung wird dagegen durch zwei Ausschalter 27 bis 30 für die eine, 31 bis 34 für die andere Schwingrichtung bewirkt. Die Steuerung des Umschalters geschieht nun in folgender Weise :

Auf der Achse 5 sitzt lose die Seilscheibe 11,

von welcher aus durch ein Seil 12 ein auf der Achse 13 befestigter doppelarmiger Hebel 14 in Schwingung versetzt wird. Die Seilscheibe 11 wird durch eine Feder 15 gegen eine feste Reibungsscheibe 16 der Achse 5 angepreßt, wobei die Stärke dieser Anpressung durch die Stellmutter 17 geregelt werden kann. Mit der Stellmutter 17 sowie der Scheibe 11 kann zur Verminderung der Abnutzung ein Zentrifugalregulator 18 verbunden sein, dessen Wirkung später erläutert wird. Auf der Welle 13 befinden sich die Schalterhebel 19 und 20, die an je einen Pol der Leitung angeschlossen sind und entweder die Kontakte 21, 22 für Antrieb in einem Sinne oder die Kontakte 23, 24 für Antrieb im anderen Sinne schließen. Die Verbindung dieser Kontakte durch Leitungen 25 teils mit dem Motoranker, teils mit den noch zu besprechenden Ausschaltern ist aus der Fig. ι zu erkennen. Die Seilscheibe 11 wird durch die Feder 15 so gegen die Scheibe 16 angepreßt, daß sie deren Bewegung mitmacht, solange sie keinen "Widerstand findet und daher den Hebel 14 bei jedem Drehungswechsel, mitnimmt, bis zum Anschlag des Umschalterhebels 19 und 20 auf seine Kontakte 21 und 22 oder 23 und 24, an denen er dann Widerstand rindet, so daß von da ab auch die Scheibe τ1 stillsteht und gegen die'weiterlaufende Scheibe 16 schleift.

Um die dabei auftretende nutzlose Reibung nur eine möglichst kurze Zeit wirken zu lassen, ist vorteilhaft ein Regulator 18 angeordnet, der bei Erreichung einer gewissen Winkelgeschwindigkeit die Feder 15 zusammenpreßt, wodurch die Scheibe frei von jeder Hemmung auf ihrer Achse 5 sich drehen kann. Dabei müssen die Verhältnisse so gewählt sein, daß das Ausrücken durch den Regulator erst eintritt, nachdem der Kontakthebel 19, 20 bis zum Anschlag umgelegt ist.

Man erkennt aus dieser Anordnung, daß die Umschaltung des Stromes immer erst nach Zurücklegung eines gewissen Winkels nach der Schwingungsumkehr erfolgen kann, welcher Winkel sich aus dem Spiel zwischen den Hebeln 19 und 20 und ihren Anschlägen 21 und 22 bzλv. 23 und 24 genau bestimmen läßt.

Während auf diese Weise das Einschalten des Stromes nach jeder Bewegungsumkehr durch den Umschalter erfolgt, wird das Unterbrechen durch andere Organe, nämlich je einen Ausschalter für jede Drehrichtung bewirkt. Der Ausschalter für die eine Drehrichtung wird gebildet von dem auf der Glockenachse sitzenden Knaggen 27, dem in derselben Ebene ihm gegenüberliegenden Hebel 28, 29 und dem Kontaktstück 30, für die andere Drehrichtung durch Knaggen 31, dem in dessen Ebene gegenüberliegenden Hebel 32, 33 und Kontaktstück 34; und zwar werden die Hebel durch Federkraft für gewöhnlich auf die Kontaktstücke gezogen. Die Knaggen 27 und 31 sind nun so bemessen, daß der Strom für die betreffende Drehrichtung jeweilig dann ausgeschaltet wird, wenn die Glocke ein bestimmtes kurzes Stück über ihre Mittelstellung hinaus durchgeschwungen hat.

Infolge dieser Anordnung kann die Glocke während des größten Teiles desAusschwungcs ungehindert durch die Triebkraft des Motors frei bis zu ihrem höchsten Punkt ausschwingen, wodurch der Anschlag des Klöppeis gerade dann erfolgt, wenn die Glocke ihren höchsten Punkt erreicht hat. Dadurch wird ein dem Läuten von Hand völlig gleiches Anschlagen des Klöppels hervorgerufen, so daß . die Glocke den bekannten, weichen vollen Schlag und nicht den sich oft bei mechanisehen Läutevorrichtungen findenden harten Anschlag erhält.

Eine besondere Einrichtung kann nun noch angebracht werden, um ein zu weites Ausschwingen der Glocke zu verhindern. Zu diesem Zwecke sind an der Glockenwelle 9 noch zwei weitere Knaggen 35, 36 (Fig. 1) angebracht, die bei Überschreitung eines gewissen Schwingungswinkels ebenfalls auf die Ausschalterhebel, jedocli jedesmal auf den der entgegengesetzten Drehrichtung entsprechenden Ausschalterhebel einwirken. Z. B. bei Schwingung der Glocke nach rechts ist der Strom bald nach Zurücklegen der Mittelstellung durch den dieser Drehrichtung entsprechenden Ausschalter 27 bis 30 ausgeschaltet worden, während der der Liriksschwingung entsprechende Ausschalter 31 bis 34 (bei kleinem Schwingungswinkel der Glocke) geschlossen bleibt, damit gleich nach der Bewegungsumkehr, sobald der Umschalter Strom in der der Linksrichtung entsprechenden Richtung gegeben hat, auch ein Impuls erfolgt. Wenn 'die soeben betrachtete Rechtsschwingung der

Glocke jedoch über einen gewissen Winkel hinausgeht, so wird durch Knaggen 36 Hebel 32 angestoßen und dadurch der der Linksschwingung entsprechende Ausschalter 33, 34 gelüftet. Die Folge ist, daß nach der Bewegungsumkehr, also nach Beginn der Linksschwingung, nicht eher Strom durch den Motoranker fließen kann, bis die Glocke wieder in die Winkelstellung zurückgekehrt ist, bei weleher soeben der Linksausschalter angehoben . wurde. Da nun diese Stellung einem ganz bestimmten Glockenausschlag entspricht, so kann der Stromimpuls nicht früher anfangen, als bis dieser Winkel erreicht ist, gleichgültig, wie weit die Glocke ausgeschwungen hat.

Zusammenfassend seien die Vorgänge der Schaltungen an dem Diagramm der Fig. 3, welches die Ausschläge der Glocke in Abhängigkeit von der Zeit darstellt, nochmals erläutert. Die Kurve entsteht dadurch, daß von links nach rechts auf der Wagerechten die Zeit, von der Mittellinie 0-0 nach oben und unten die Ausschlagwinkel der Glocke nach rechts und links aufgezeichnet sind, so daß also z. B. nach der Zeit t, die Glocke nach rechts um den Winkel w abgelenkt ist. Im Punkt Λ erfolgt der erste Stromimpuls; die Glocke schwingt nach links, und es wird der Strom durch den Linksäusschalter ausgeschaltet, sobald die Glocke den bestimmten Winkel b erreicht hat. Sie schwingt bis zum höchsten Punkt B links ohne Strom und kehrt ohne Strom um; erst nach Zurücklegung eines bestimmten Winkels α gibt der Umschalter Strom im Sinne einer Rechtsschwingung. Der Strom wird unterbrochen, sobald die Mitte um b überschritten ist. Nun wiederholt sich das Spiel auf der rechten und wieder auf der linken Seite, wobei die Schwingungsweiten immer größer und dementsprechend die Stromimpulse immer länger werden, bis bei der Rechtsschwingung im Punkt C derjenige Ausschlag erreicht ist, bei welchem der entgegengesetzte Ausschalter, also hier der Linksausschalter, unterbrochen wird. Die Folge davon ist, daß nicht schon im Punkt D, nämlich nach Überschreitung des Totpunktes um a, sondern erst im Punkt E, nämlich nach Erreichung derselben Glockenstellung wie im Punkt C, also im Abstand c von der Mitte, der Linksstrom zutreten kann, weil bis dahin der Linksausschalter geöffnet war. Von nun an steigern sich die Stromimpulszeiten nicht mehr; sie haben ihr Maximum entsprechend dem Winkel b -\- c erreicht, und es ist damit (unter richtiger Berücksichtigung der Massen- und Reibungsverhältnisse) einem Überschwingen der Glocke vorgebeugt.

Claims (3)

Patent-An sprüche:

1. Vorrichtung zum Läuten von Kirchen und ähnlichen Glocken durch einen ständig mit der Glocke gekuppelten Elektromotor, welcher durch die Bewegungen der Glocke so umgesteuert wird, daß in jeder Bewegungsrichtung der Glocke ein Antrieb erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromunterbrechung durch zwei Ausschalter (28 bis 30 bzw. 32 bis 34), der Stromschluß durch einen Umschalter (19 bis 24) mit großem Umschaltweg erfolgt, von denen die Ausschalter durch feste Anschläge (27 bzw. 31) an der Glockenachse (9) bei Zurücklegung eines gleichbleibenden Winkels (b) von der Mittelstellung der Glocke aus bewegt werden, während der Umschalter (19 bis 24) von der Glockenachse aus durch eine Schleifkupplung (11, 16) beim Wechseln der Drehrichtung sofort mitgenommen wird, aber erst nach Zurücklegen des Umschaltweges, entsprechend einem gleichbleibenden Winkel (a) von der Endlage (Umkehrlage) der Glocke aus den Strom schließt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verbindung eines Zentrifugalregulators (18) mit der Schleifkupplung (11, 16) derart, daß die Kupplung nach vollendeter Umschaltung des Umschalters (19 bis 24) und nach Überschreitung einer gewissen Geschwindigkeit zwischen ihren schleifenden Teilen (11, 16) ausgerückt und nach Wiedererlangung derselben Geschwindigkeit vor erneuter Umschaltung wieder eingerückt wird, zum Zweck, die Abnutzung der Kupplungsteile zu vermindern.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 unter Anwendung von Endausschaltern zur Verhinderung zu weiten Ausschwingens der Glocke mittels fest mit der Glocke verbundener Anschläge, dadurch gekennzeichnet, daß diese Anschläge (35, 36) in der Weise auf die dem normalen Ausschalten dienenden Endausschalter (28 bis 30 bzw. 32 bis 34) einwirken, daß jedesmal der der entgegengesetzten Drehrichtung dienende Ausschalterhebel (also bei zu weitem Rechtsschwingen der Glocke der dem Linksausschalten dienende Ausschalter (32 bis 34) und umgekehrt) in Tätigkeit gesetzt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.