DE617518C

DE617518C - Step compensator driven by an electric motor

Info

Publication number: DE617518C
Application number: DE1930617518D
Authority: DE
Original assignee: Hartmann and Braun AG
Current assignee: ABB Training Center GmbH and Co KG
Priority date: 1930-08-10
Filing date: 1930-08-10
Publication date: 1935-08-21

Description

Es sind in der Technik automatische Kompensatoren bekanntgeworden, bei welchen der Zeiger des erforderlichen Nullinstrumentes durch einen Fallbügel ο. dgl. auf einen Tasthebel niedergedrückt wird. Dieser Tasthebel wird je nach der Größe des Zeigerausschlages um einen größeren oder kleineren Winkelbetrag auf seiner Achse gedreht; eine mechanische Einrichtung verstellt dann den Schleifkontakt des !Compensators oder den Steuerkontakt oder den Zeiger eines Registrierinstrumentes 0. dgl. wiederum um einen Betrag, der zu der Abweichung des Zeigers am Nullinstrument in einem bestimmten Verhältnis steht. Bei diesen bekannten Einrichtungen muß die für die Verstellung des Kompensationskontaktes (o. dgl.) notwendige Arbeit über eine Reibungskupplung und die Steuerorgane vom Motor zurThere are automatic compensators known in the art, in which the pointer of the required zero instrument through a drop bracket ο. like. on one The feeler lever is depressed. This tactile lever is depending on the size of the pointer deflection rotated by a greater or lesser angular amount on its axis; one mechanical device then adjusts the sliding contact of the! Compensator or the Control contact or the pointer of a recording instrument 0 an amount corresponding to the deviation of the pointer on the zero instrument in a certain Relationship stands. In these known devices for the adjustment of the compensation contact (or the like) necessary work via a friction clutch and the controls from the engine to

so Arbeitsstelle geleitet werden.so job to be managed.

Auch bei der vorliegenden Erfindung wird zur Betätigung des Kompensationskontaktes eine Reibungskupplung verwendet. Die Anordnung ist jedoch so getroffen, daß die vom Motor zur Arbeitsstelle zu leitende Energie nicht über die Reibungskupplung geführt wird. Im Gegensatz zu bekannten Einrichtungen liegt die Reibungskupplung nur im Bereich der Tast- und Steuerorgane. Der für die Arbeitsleistung notwendige Motor wird durch die Steuerorgane ein- und ausgeschaltet; seine Laufzeit ist jeweils so bemessen, daß sie der von den Tastorganen vermerkten Ablenkung des Zeigers am Nullinstrument entspricht, d. h. die Kompensa- tion erfolgt in quantitativ wohlbemessenen Schritten.In the present invention, too, is used to actuate the compensation contact a friction clutch is used. The arrangement is made so that the from The energy to be conducted from the motor to the work site is not passed through the friction clutch will. In contrast to known devices, the friction clutch is only in Area of the tactile and control organs. The engine necessary for the work performance is switched on and off by the control organs; its duration is measured in such a way that that it corresponds to the deflection of the pointer on the zero instrument noted by the tactile organs, d. H. the compensation tion takes place in quantitatively well-measured steps.

Im Gegensatz zu anderen bekannten Einrichtungen, bei welchen die Kontakte nur durch die geringen Kräfte des Meßzeigers bzw. eines mit diesem festgekuppelten Kontakthebels betätigt werden, zeichnet sich die Erfindung· ferner dadurch aus, daß der Motor durch an einem oder zwei periodisch bewegten Abtasthebeln angebrachte Kontakte in entsprechendem Drehsinn eingeschaltet wird, was mit ungleich größeren Kräften geschieht.In contrast to other well-known institutions, where the contacts only due to the low forces of the measuring pointer or a contact lever that is tightly coupled to it are actuated, the invention is · further characterized in that the motor by means of contacts attached to one or two periodically moving scanning levers in corresponding direction of rotation is switched on, which happens with much greater forces.

Der Erfindungsgedanke ist in der Abb. 1 schematisch dargestellt. An Hand dieser Abbildung soll er näher erläutert werden:The idea of the invention is shown in Fig. 1 shown schematically. This illustration should be used to explain it in more detail:

Es ist dort 1 der Zeiger des Meßinstrumentes (Nullinstrument), und zwar ist das dargestellte Viereck ein Schnitt durch seinen vorderen Teil, der zwischen einem Fallbügel 2 und den Tasthebeln 3 und 4 spielt. Der Fallbügel 2 wird durch eine nicht dargestellte Einrichtung periodisch niedergedrückt. Steht der Zeiger 1 auf Null, so wird er in den Spielraum zwischen den Hebeln 3 und 4 geraten, ohne die beiden letzteren zu bewegen. Bei einem Ausschlag des Zeigers 1, z. B. nach links, wird der Fallbügel 2 unter Vermittlung des Zeigers 1 den Tasthebel 3 etwas nach unten drücken. DerThere is 1 the pointer of the measuring instrument (zero instrument), namely the one shown Quadrilateral a section through its front part, between a drop hanger 2 and the tactile levers 3 and 4 plays. The drop bracket 2 is by a not shown Establishment depressed periodically. If the pointer 1 is at zero, then it will fall into the space between levers 3 and 4 without the latter two to move. With a deflection of the pointer 1, z. B. to the left, is the drop bracket 2, using the pointer 1, press the feeler lever 3 down a little. Of the

Betrag der Winkelbewegung des Hebels 3 wird in an sich bekannter · Weise um so größer sein, je größer der Ausschlag des Zeigers ι im Augenblick des Niederganges des Hebels 2 war.The amount of the angular movement of the lever 3 is increased in a manner known per se be greater, the greater the deflection of the pointer ι at the moment of the decline of the Lever 2 was.

Der Tasthebel 3 ist mit einer Scheibe 7The feeler lever 3 is provided with a disk 7

mechanisch fest verbunden. Die Scheibe 7 liegt unter ständigem leichtem Druck auf der Scheibe 8 auf, so daß eine reibungsschlüssige Verbindung hergestellt ist. Mit der Scheibe 8 ist eine weitere Scheibe 9 mechanisch stark verbunden, die z. B. über ein Schneckenrad 10 und ein Differentialgetriebe 11 von einem der Motoren 12 oder 13 in Rechts- oder Linkslauf versetzt werden kann.mechanically firmly connected. The disc 7 is under constant light pressure on the Washer 8 so that a frictional connection is made. With the washer 8 is another disk 9 mechanically strongly connected, the z. B. via a worm wheel 10 and a differential gear 11 of one of the Motors 12 or 13 can be set in clockwise or counter-clockwise rotation.

Auf der Achse 5 des Tasthebels 3 befindet sich noch ein Doppelhebel 16 und 17. Letztere werden durch eine Feder 18 gegen Stifte 19 und 20 gedrückt, die in die Scheibe 7 eingeschraubt und somit mit dem Tasthebel 3 zwangsläufig verbunden sind. Die Hebel 16 und 17 sind an ihren linken Enden mit Kontakten versehen, die sich bei einer Verstellung von 16 und 17 an ein festes Kontaktstück 21 anlegen können.On the axis 5 of the feeler lever 3 there is also a double lever 16 and 17. The latter are pressed by a spring 18 against pins 19 and 20 , which are screwed into the disk 7 and are therefore inevitably connected to the feeler lever 3. The levers 16 and 17 are provided at their left ends with contacts which, when 16 and 17 are adjusted, can come into contact with a fixed contact piece 21.

Die Motore 12 und 13 liegen an einer Spannungsquelle 22. Kommt z. B. der bewegliche Kontakt 16 an den festen Kontakt 21, so wird der Motor 13 anlaufen und die Scheibe 9 über das Differentialgetriebe 11 z.B. in Rechtslauf versetzen. Kommt dagegen der bewegliche Kontakt 17 an den festen Kontakt 21, so wird der Motor 12 anlaufen und über das Differentialgetriebe 11, die Schnecke 10 die Scheibe9 z.B. in Linkslauf versetzen. Durch die Umdrehung der Scheiben 9 und 8 kommt auch der Potentiometerkontakt 25 (oder die Schreibfeder o. dgl.) in Bewegung, da er sich auf einem Band befindet, das über die Scheibe 8 und die Scheibe 26 gelegt* ist. Die Verstellung des Kontaktes 25 macht sich dann auch durch Änderung des Ausschlags des Zeigers 1 bemerkbar. The motors 12 and 13 are connected to a voltage source 22. B. the movable one Contact 16 to the fixed contact 21, so the motor 13 will start and the Set disk 9 via differential gear 11 e.g. in clockwise rotation. Come against it moving contact 17 to fixed contact 21, motor 12 will start up and via the differential gear 11, the worm 10, the disc 9, for example, in left-hand rotation offset. The rotation of the disks 9 and 8 also makes the potentiometer contact 25 (or the quill or the like) in motion, because he is on a Tape is placed over disk 8 and disk 26 *. The adjustment of the Contact 25 is then also noticeable by changing the deflection of the pointer 1.

Das Spiel der Einrichtung ist nun kurz folgendes :The game of the establishment is now briefly this:

Der Zeiger 1 schlägt z. B. nach links aus, der Fallbügel 2 geht nieder und verstellt unter Vermittlung des Zeigers 1 den Tasthebel 3 nach unten. Die Scheibe 7 wird um einen bestimmten Winkelbetrag gedreht, wobei die Scheibe 7 auf der Scheibe 8 gleitet. Die Scheibe 8 kann sich dabei nicht drehen, da sie mit der Scheibe 9 fest verbunden ist, die ihrerseits bei Stillstand der Motoren 12 und 13, durch das selbstsperrende Schneckengetriebe 10 in ihrer Lage festgehalten wird. Die Stifte 19 und 20 bewegen sich in der Zeichnung nach oben. Hierdurch kommt der bewegliche Kontakt 17 mit dem festen Kontakt 21 in Berührung, der Motor 12 wird eingeschaltet und verstellt über das Differentialgetriebe 11, die Schnecke 10 die Scheiben 9 und 8 und das Band 24 den Schleifkontakt (o. dgl.) 25. Gleichzeitig wird aber auch durch die Reibung zwischen den Scheiben 8 und 7 der Tasthebel 3 wieder in seine Nullage geführt, und der Stift 20 hebt den beweglichen Kontakt 17 wieder von dem festen Kontakt 21 ab, wodurch der Motor 12 zum Stillstand kommt.The pointer 1 suggests z. B. to the left, the drop bracket 2 goes down and adjusted with the intermediary of the pointer 1, the feeler lever 3 downwards. The disc 7 is around rotated a certain angular amount, wherein the disc 7 slides on the disc 8. The disc 8 cannot rotate because it is firmly connected to the disc 9, in turn, when the motors 12 and 13 are at a standstill, through the self-locking worm gear 10 is held in place. The pins 19 and 20 move in the Drawing upwards. This brings the movable contact 17 to the fixed one Contact 21 in contact, the motor 12 is switched on and adjusted via the differential gear 11, the worm 10 the slices 9 and 8 and the belt 24 the sliding contact (o. The like.) 25. At the same time, however, is also due to the friction between the disks 8 and 7, the feeler lever 3 guided back into its zero position, and the pin 20 lifts the movable contact 17 again from the fixed contact 21, whereby the motor 12 comes to a standstill.

Bei einem Ausschlag des Zeigers nach rechts wird der Tasthebel 4 niedergedrückt, und man könnte nun auf der Drehachse 6 dieses Tastliebels 'eine ähnliche Kontakteinrichtung anbringen, wie sie auf der Achse 5 des Tasthebels 3 sich befindet, und müßte durch diesen. Kontakthebel den Motor 13 steuern. Erfindungsgemäß wird jedoch der Kontakthebel zur Steuerung des Motors 13 ebenfalls auf der Achse 5 des Tasthebels 3 angebracht, wodurch sich eine wesentliche Vereinfachung der Einrichtung ergibt. Der Tasthebel 4 ist durch ein Verbindungsstück 30 mit dem Tasthebel 3 so verbunden, daß beim Niedergehen von 4 der Tasthebel 3 nach oben verdreht wird. Hierdurch bewegen sich die Stifte 19 und 20 in der Abbildung nach unten, der bewegliche Kontakt 16 kommt mit dem festen Kontakt 21 in Berührung. Der Motor 13 wird angelassen, der nun über die bereits bekannten Organe 11,10,9,8,24 den Schleifkontakt 25 in entgegengesetzter Richtung verschiebt.When the pointer deflects to the right, the feeler lever 4 is depressed, and you could now on the axis of rotation 6 of this tactile love 'a similar contact device attach as it is on the axis 5 of the feeler lever 3, and should go through this. The contact lever controls the motor 13. According to the invention, however, the contact lever for controlling the motor 13 is also mounted on the axis 5 of the feeler lever 3, which results in a significant simplification of the device. Of the Sensing lever 4 is connected by a connecting piece 30 to the sensing lever 3 so that When going down from 4, the feeler lever 3 is rotated upwards. Move through this pins 19 and 20 are facing down in the figure, the moving contact 16 comes into contact with the fixed contact 21. The engine 13 is started, which now has the already known organs 11,10,9,8,24 the sliding contact 25 in the opposite direction Direction shifts.

Die Hebel 3 und 4 sind nach dem zugekehrten Ende verbreitert, damit beim Hochgehen des einen Hebels der Zeiger nicht durch einen .Zufall unter diesen Hebel geraten kann. Die Kupplung der beiden Hebel ist in der Darstellung durch eine Stange 30 vorgenommen; sie· könnte selbstverständlich auch durch Zahnräder, Bänder "o. dgl. bewerkstelligt werden.The levers 3 and 4 are widened towards the end facing so that when going up of one lever, the pointer cannot accidentally get under this lever. The coupling of the two levers is made in the illustration by a rod 30; it could of course also be accomplished by means of gears, belts, or the like will.

Der Tasthebel 3 kann nur eine geringe Winkelverdrehung ausführen (etwa nach der strichpunktierten Linie), wenn der im Ausschlag befindliche Zeiger 1 beim Niedergehen des Fallbügels 2 nicht von der schrägen Bahn abgedrückt werden soll. Meist reicht diese kleine Winkelverdrehung nicht aus, um die erforderliche Schrittgröße bei der Kompensation zu erreichen. Zur Vergrößerung der Bewegung des Tasthebels 3 kann man nach der schematischen Abb. 2 über einen Winkelhebel 36 eine Verbindungsstange 37 und einen kleinen Hebel 38 die schefenförmigen Kontakte 16 und 17 antreiben, die hier um einen Drehpunkt 35 gelagert sind. Es ist auf diese oder ähnliche Weise möglich, die Bewegung des Tasthebels außerordentlich stark zu vergrößern.The feeler lever 3 can only perform a slight angular rotation (for example after the dash-dotted line), when the pointer 1 is in the rash when going down of the drop bracket 2 should not be pushed off the inclined path. Usually enough this small angular twist does not suffice to provide the required step size in the compensation to reach. To increase the movement of the feeler lever 3 you can according to the schematic FIG. 2, a connecting rod 37 via an angle lever 36 and a small lever 38 driving the scarf shaped contacts 16 and 17 shown here are mounted around a pivot point 35. It is possible in this or a similar way to enlarge the movement of the tactile lever extraordinarily.

In der Abb. 3 ist schematisch noch eineIn Fig. 3 is another schematic

Erweiterung des Erfindungsgedankens dargestellt. Bei der schrittweisen Kompensation wird es häufig als Übelstand empfunden, daß die Schrittlänge immer dieselbe ist, unabhängig von der Größe der Abweichung der Kompensation vom Sollwert, d. h. wenn die Schrittlänge ¹^₀ des ganzen Kompensationsbereiches betragt, so sind zur Zurücklegung des ganzen Kompensationsweges 20 Schritte notwendig, wodurch die Dauer des Kompensationsvorganges in die Länge gezogen wird, was bei Messungen und Steuerungen störend sein kann. In der Abb. 3 sind 3 und 4 wieder dieselben Tasthebel wie in Abb. 1, die um die Drehpunkte 5 und 6 gelagert sind. Auch die Scherenkontakthebel 16 und 17 und der feste Kontakt 21 sind \'orhanden und steuern genau dieselbe Einrichtung wie in Abb. 1. Auf der Drehachse 5. ist noch eine Rolle 40 angebracht, auf die ein Band 41 aufgelegt ist, das um eine Rolle 42 läuft. Um die Achse 43 dieser Rolle ist ein Tasthebel 44 drehbar gelagert, der zusammen mit einem weiteren Tasthebel 45 genau wie in Abb. 1 den Zeigerausschlag eines zweiten hier nicht dargestelltem Galvanometers abtastet. Wenn die Übersetzung der Rolle 40 auf die Rolle 42 1:10 beträgt, so wird man die Empfindlichkeit des Galvanometers bei den Hebeln 3 und 4 zehnfach so hoch wählen wie die des Galvanometers bei den Hebeln 44 und 45, d. h. das untere Galvanometer wird bei einer großen Abweichung der Kompensation vom Sollwert noch einen quantitativen Ausschlag zeigen, wenn das obere empfindliche Galvanometer schon an seinem Anschlag angelangt ist. Hierbei wird der Hebel 44 oder 45 um einen gewissen Betrag verstellt, und der bewegliche Kontakt 46 oder 47 kommt mit dem festen Kontakt 48 in Berührung.Extension of the inventive concept shown. In the case of step-by-step compensation, it is often perceived as an inconvenience that the step length is always the same, regardless of the size of the deviation of the compensation from the nominal value, i.e. if the step length is ¹ ^ _{0 of} the entire compensation range, 20 steps are required to cover the entire compensation path necessary, whereby the duration of the compensation process is prolonged, which can be disruptive for measurements and controls. In Fig. 3, 3 and 4 are again the same feeler levers as in Fig. 1, which are mounted around the pivot points 5 and 6. The scissors contact levers 16 and 17 and the fixed contact 21 are also present and control exactly the same device as in Fig. 1. On the axis of rotation 5. a roller 40 is attached to which a band 41 is placed around a roller 42 is running. A sensing lever 44 is rotatably mounted about the axis 43 of this roller and, together with a further sensing lever 45, exactly as in FIG. 1, scans the pointer deflection of a second galvanometer, not shown here. If the translation of the roller 40 to the roller 42 is 1:10, the sensitivity of the galvanometer for levers 3 and 4 will be ten times as high as that of the galvanometer for levers 44 and 45, ie the lower galvanometer for one large deviation of the compensation from the nominal value still show a quantitative deflection when the upper sensitive galvanometer has already reached its stop. Here, the lever 44 or 45 is adjusted by a certain amount, and the movable contact 46 or 47 comes into contact with the fixed contact 48.

Die Kontakte 46, 47, 48 sind nun so geschaltet, daß der Motor 12 bzw. 13 noch in derselben Richtung weiterläuft, auch wenn die Kontakte 16 oder 17 abzuschalten versuchen.The contacts 46, 47, 48 are now switched so that the motor 12 or 13 is still in the same Direction continues, even if contacts 16 or 17 try to switch off.

Hierdurch wird bewirkt, daß die Kompensation auch bei großer Abweichung in einem großen Schritt erfolgt. Die Tasthebel 44 und 45 zeigen im Gegensatz zu den Tasthebeln 3 und4 einen großen Abstand». Dieser Abstand α kann zweckmäßig so groß gewählt werden, daß die Hebel 44 und 45 überhaupt nur in Funktion treten, wenn das empfindliche Galvanometer bei den Hebeln 3 und 4 an das Ende seines Ausschlages gelangt ist.This has the effect that the compensation takes place in one large step even in the event of a large deviation. The feeler levers 44 and 45 show in contrast to the feeler levers 3 and 4 a large distance ». This distance α can expediently be chosen so large that the levers 44 and 45 only come into operation when the sensitive galvanometer at the levers 3 and 4 has reached the end of its deflection.

Es ist ferner möglich, durch die zusätzlichen Kontakte 46, 47, 48 einen besonderen Motorantrieb zu betätigen, der die Bewegung des Kompensationskontaktes 25 in Abb. 1 wesentlich rascher vornimmt als die Kontakte 16,17, 21. Durch die zusätzliche Einrichtung der Abb. 3 ist es also möglich, eine Grobeinstellung rasch vorzunehmen und die Feineinstellung erst durch die in Abb. I dargestellte Einrichtung ausführen zu lassen.It is also possible through the additional contacts 46, 47, 48 a special To operate the motor drive, which controls the movement of the compensation contact 25 in Fig. 1 Performs much faster than contacts 16, 17, 21. By the additional facility From Fig. 3 it is therefore possible to make a coarse adjustment quickly and the fine adjustment only with the one shown in Fig. I. Set up to be carried out.

In der Abb. 1 wird der Antrieb der automatischen Kompensation durch zwei Motore bewerkstelligt, welche die Verstellung in verschiedenem Sinn vornehmen. Die Motore stehen im allgemeinen still. Soll eine Kompensation vorgenommen werden, so wird Ί° bald der eine, bald der andere Motor durch die Kontakte 16 oder 17 eingeschaltet. Es ist sehr wohl möglich, nur einen Motor zu verwenden, der ebenfalls im allgemeinen stillsteht und durch die Kontakte 16 oder 17 bald ⁷S im einen, bald im anderen Sinn in Umdrehung versetzt wird. Die Anwendung, eines solchen allgemein üblichen Reversiermotors kann unter Umständen von wirtschaftlichem Nutzen sein. Es ist von besonderem Vorteil, für den beschriebenen motorischen Antrieb rasch laufende Synchronmotore zu verwenden. Es gibt bekanntlich Motore dieser Art, deren Anker ein außerordentlich kleines Drehmoment haben und im Verhältnis sehr schnell anlaufen und sehr rasch stillzustehen vermögen.In Fig. 1, the automatic compensation is driven by two motors, which make the adjustment in different ways. The engines are generally at a standstill. If compensation is to be carried out, then one motor is switched on by contacts 16 or 17 Ί °. It is quite possible to use only one engine, which is also resting in general and by the contacts 16 or 17 soon ⁷ S in the one that will soon be set in rotation in the other direction. The use of such a commonly used reversing motor can, under certain circumstances, be of economic benefit. It is particularly advantageous to use fast-running synchronous motors for the motor drive described. As is known, there are motors of this type whose armatures have an extremely low torque and are able to start up very quickly and come to a standstill very quickly.

Claims

Patent claims:

1. Step compensator driven by an electric motor, its measuring pointer by means of drop bracket by scanning lever according to its position at regular intervals Distances is scanned, where- ° 5 attached to the or on the scanning levers Contacts switch on the motor in the corresponding direction of rotation, and apart from the shifting of the potential or Control contact or the pen acted simultaneously on the scanning lever is, characterized in that the forwarding of the movement of the adjusting motor (12 or 13) after the scanning levers (3, 4) takes place for the purpose of their return via a friction clutch (7, 8).

2. step compensator according to claim 1, characterized in that the two scanning lever provided for right and left deflection of the measuring instrument (3, 4) coupled to one another by a linkage (30), by gears or the like, and the necessary contacts (16, 17) are relocated to the pivot point (5) of one of the two feeler levers.

3. step compensator according to claim 1 and 2, characterized in that the Control contacts (i6,17) for the motor drive are attached to a scissors-shaped double lever, which is controlled by stops (19,20), which with the sampling

levers (3) are mechanically connected, closed or opened.

4. step compensator according to claim 1 ¹ to 3, characterized in that the angular deflection of the scanning lever by a suitable lever device, by gears or the like. Is considerably increased with respect to the switching contacts (Fig. 2).

5. step compensator according to claim 1 to 4, characterized in that to A second one is added to the control device with a much less sensitive galvanometer and a special drive for the control contacts, which enables large deviations in the setpoint value in large and coarse steps to compensate (Fig. 3).

1 sheet of drawings