DE591356C - Einrichtung zur Betaetigung eines Kontaktes - Google Patents

Description

Bekannt sind Einrichtungen zur Betätigung eines Kontaktes bei einer gegebenen Stellung eines Zeigers durch einen periodisch arbeitenden Fallbügel, welcher je nach seiner Stellung den Zeiger festhält oder freigibt. Diese bekannten Einrichtungen leiden indessen an dem Mangel, daß der Zeiger durch den Fallbügel auch immer dann niedergeschlagen wird, wenn er nicht in derjenigen Stellung steht, in welcher der Kontakt betätigt werden soll. Hierdurch kann insbesondere bei empfindlichen Meßgeräten der Zeiger unzulässig .stark beeinflußt werden.

Die Erfindung bezweckt, diesen Mangel zu beseitigen und den Zeiger durch die periodisch arbeitende, zur Betätigung des Kontaktes dienende Hilfsvorrichtung nur dann festhalten zu lassen, wenn der Kontakt betätigt werden soll. Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung als Hilfskraft ein zweiarmiger Hebel mit oszillierend gelagertem Drehpunkt vorgesehen, dessen einer Arm den Zeiger nur in einer einzigen Zeigerstellung bzw. einem engen Bereich festhält und dessen änderer Arm infolge der beim Festhalten des Zeigers erfolgenden Drehbewegung des Hebels unmittelbar den Kontakt beeinflußt. Der doppelarmige Hebel ist zweckmäßig zusammen mit einem Hilfszeiger um einen in Richtung der Verlängerung der Achse des Hauptzeigers angebrachten Zapfen schwenkbar gelagert. Der auf der gleichen Skala wie der Hauptzeiger spielende Hilfszeiger ermöglicht es, diejenige Stellung des Hauptzeigers, bei welcher eine Betätigung des Signal-, Regeloder Abschaltekontaktes gewünscht wird, wahlweise einzustellen. Der Lagerzapfen des doppelarmigcn Hebels ist vorteilhaft an einer Welle befestigt, die durch ein Uhrwerk, einen Motor o. dgl. periodisch hin und her bewegt wird.

Auf der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Fig. 1 und 2 zeigen in Seitenansicht und in Draufsicht eine erste Ausführungsform der Erfindung. Die Fig. 3 und 4 zeigen in Seitenansicht eine weitere Ausführungsform der Erfindung in zwei verschiedenen Stellungen der wesentlichen Teile. In den Fig. 5 und 6 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung ebenfalls in Seitenansicht und mit verschiedener Stellung der wesentlichen Teile veranschaulicht, während Fig. 7 eine Vorderansicht einer Einzelheit der, Fig. 6 zeigt.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 und 2 spielt der Zeiger 1 eines beispielsweise elektrischen Meßgerätes über einer Skala 3. An dem Zeiger ist ein Stift 4 befestigt, mittels dem der Zeiger in noch zu besprechender Weise gegen eine ortsfeste Unterlage 5 angedrückt werden kann.

Um nun in einer bestimmten, mittels eines Hilfszeigers 6 einstellbaren Stellung einen um eine Achse 7 drehbar gelagerten Quecksilberkontakt 8 zu betätigen, ist die folgende Einrichtung vorgesehen:

Der Hilfszeiger 6 besteht mit einem Arm 9 aus einem Stück, an welchem die Drehachse 10 eines aus den beiden Teilen 11 und 12 bestehenden doppelarmigen Hebels gelagert ist. Die Teile 6, 9 bis 12 sind auf einen Zapfen 13 drehbar aufgesetzt. Der Zapfen 13 ist in Richtung der Verlängerung der Achse des Zeigers 1 angebracht und auf einer Welle 14 befestigt. Die Welle 14 wird mittels einer Kurvenscheibe 15 und eines Zwischenhebels 16 durch ein Uhrwerk 17 (Fig. 2), einen Motor 0. dgl. periodisch

hin und her bewegt. Der Hebelarm 12 des doppelarmigen Hebels liegt ständig gegen einen Anschlag 18, der mit dem Quecksilberkontakt gekuppelt ist.

Die Wirkungsweise der neuen Einrichtung ist wie folgt:

Zunächst wird der Hilfszeiger 6 auf denjenigen Punkt der Skala 3 eingestellt, bei dem eine Betätigung des Kontaktes 8 erfolgen soll. to Steht nun der Zeiger 1 des Meßgerätes 2 auf irgendeiner anderen Stellung, als sie mittels des Hilfszeigers 6 eingestellt ist, so kommt der Arm

11 bei seiner über den Antrieb 17, 15, 16, 14 erfolgenden abwechselnden Auf- und Abwärtsbewegung niemals in Berührung mit dem Stift 4 des Zeigers 1. Die Arme 11 und 12 des doppelarmigen Hebels sowie der Hilfszeiger 6 nehmen daher in diesem Falle in der unteren Grenzlage die in Fig. 1 voll ausgezogen gezeichnete Stellung und in der oberen Grenzlage die gestrichelt gezeichnete Stellung 6', 11' und 12' ein, und in keiner der beiden Grenzstellungen oder in den Zwischenstellungen findet eine Betätigung des Kontaltes 8 statt.

Stellt sich aber der Zeiger 1 des Meßgerätes 2 in Deckung mit dem Hilfszeiger 6 ein, so gelangt bei der nächsten Aufwärtsbewegung des doppelarmigen Hebels 11, 12 dessen Arm 11 in Berührung mit dem Stift 4. Bei der weiteren Aufwärtsbewegung des Hebels 11, 12 wird vor dem Hebelarm 11 der Stift 4 gegen die Unterlage 5 gedrückt, wodurch der Zeiger 1 festgehalten wird. Durch diesen Anschlag für den Arm 11 kommt bei der weiteren Aufwärtsbewegung des doppelarmigen Hebels 11, 12 eine Drehung um die Achse 10 zustande in dem Sinne, daß sich der Arm 12 hebt und bei seiner Aufwärtsbewegung den mit dem Quecksilberkontakt 8 gekuppelten Arm 18 mitnimmt. Dadurch wird der Quecksilberkontakt 8 um die Achse 7 so weit im Uhrzeigersinn gedreht, daß er aus.der in Fig. ι gezeichneten Unterbrechungsstellung in die Kontaktgabestellung überführt wird. Er gelangt in dem Ausführungsbeispiel bei der anschließenden Abwärtsbewegung des doppelarmigen Hebels wieder in die in Fig. 1 gezeichnete Kontaktunterbrechungsstellung zurück. Statt dessen könnte er auch gewünschtenfalls für eine bestimmte Zeit in der Kontakt-Schlußstellung beharren.

Die aus Fig. 1 ersichtliche Anordnung des Zapfens 13 und der Berührungsstelle zwischen

12 und 18 in Richtung der Verlängerung der Achse des Zeigers 1 ist aus dem Grunde zweckmäßig, weil man in diesem Falle den Quecksilberkontakt nicht an der Drehbewegung des Hilfszeigers 6 teilnehmen zu lassen braucht, sondern vielmehr für seine Drehachse 7 ortsfeste Lager vorsehen kann.

Der Quecksilberkontakt 8 kann entweder zur Betätigung eines akustischen oder optischen Signals dienen. Statt dessen kann man durch ihn auch einen Regelstromkreis steuern oder eine Abschabvorrichtung für diejenige Anlage, an welcher das Meßgerät 2 angeschlossen ist. Mißt das Meßgerät 2 z. B. die Temperatur eines Ofens, so kann der Quecksilberkontakt 8 einen elektrischen Regelstromkreis zur Erhöhung bzw. Erniedrigung der Ofentemperatur schließen oder gegebenenfalls auch die Heizung ganz abschalten.

Will man bei einem zu hohen und bei einem zu niedrigen Meßwert einen Kontakt betätigen, so kann man die Teile 6 bis 12 doppelt anordnen. In Fig. 2 ist dies gestrichelt bei 18' angedeutet. Der Zeiger 1 spielt dann zwischen den beiden Kontaktbetätigungseinrichtungen, zu deren Antrieb ein und dasselbe Uhrwerk 17 o. dgl. dienen kann. Eine derartige Einrichtung kann in an sich bekannter Weise zum Konstanthalten einer Meßgröße, z. B. einer Ofentemperatur, dienen. Der eine der beiden vorgesehenen" Kontakte wird bei Abweichungen des Meßwertes nach unten hin und der andere bei Abweichungen nach oben hin betätigt (Maximal- und Minimalkontakte).

Will man den vorzugsweise zur Anwendung gelangenden Quecksilberkontakt mittels der neuen Einrichtung selbsttätig niclit nur in eine bestimmte Schaltstellung überführen, wie dies in den bisher beschriebenen Figuren veranschaulicht ist, sondern in zwei oder gar drei verschiedene Stellungen, so kann man hierfür die Ausführungen nach den Fig. 3 bis 7 verwenden.

Bei der Einrichtung nach den Fig. 3 und 4 gelangt ein zweipoliger Quecksilberschalter zur Anwendung, der bei der in Fig. 3 gezeichneten Stellung der einzelnen Teile der neuen Einrichtung die eine Schaltstellung, z. B. Einschaltstellung, und bei der Stellung der Teile gemäß Fig. 4 die andere Schaltstellung, z. B. die Ausschaltstellung, einnimmt.

Bei der Einrichtung nach diesen Figuren ist ebenso wie in Fig. 1 der Zeiger 1 eines Meßinstruments 2 um eine Vertikalachse 2' drehbar und trägt an seinem vorderen Ende einen Anschlagstift 4. Außerdem ist längs der Zeigerbahn eine ortsfeste Unterlage 5, eine Skala 3 und ein auf dieser Skala einstellbarer Hebel 6 vorgesehen, der um einen Zapfen 13 drehbar gelagert ist. Der Zapfen 13 ist auf einer Welle 14 befestigt, die über eine Kurvenscheibe 15 und einen Steuerhebel 16 von einem nicht dargestellten Uhrwerk abwechselnd periodisch in diesem oder jenem Drehsinne hin und her bewegt wird. Mit dem Einstellhebel 6 ist ein Arm 9 starr verbunden, der den Drehzapfen 10 eines doppelarmigen Hebels 11 trägt. Die Ausbildung und Wirkungsweise der bisher beschriebenen Teile deckt.sich mit den die gleichen Bezugszeichen führenden Teilen der Einrichtung nach Fig. 1. ₍

Zum Unterschied von Fig. ι ist nun gemäß den Fig. 3 und 4 an dem Arm 9 noch der Drehzapfen 19 eines Winkelhebels 20 gelagert, dessen eines Ende ständig in Berührung mit dem einen Arm des doppelarmigen Hebels 11 steht und dessen anderes Ende in Fig. 3 einen unter der Einwirkung einer Feder 21 stehenden Hebel 22 in der gezeichneten Stellung hält. Außerdem ist auf der in ortsfesten Lagern angeordneten Drehachse 23 des Quecksilberschalters 24 noch ein weiterer Winkelhebel 25 aufgekeilt, der in Fig. 3 außer Berührung mit dem Hebel 22 durch die Wirkung einer Feder 26 gehalten wird.

Zum Unterschied von Fig. 3 steht in Fig. 4 der Winkelhebel 20 außer Berührung mit dem Hebel 22, gegen dessen Nase 27 sich in diesem Falle das eine Ende des Winkelhebels 25 gelegt hat. Der Quecksilberschalter 24 steht dabei in der zweiten möglichen Schaltstellung.

Die Wirkungsweise der Einrichtung nach den Fig. 3 und 4 ist wie folgt:

Trifft bei dem periodisch erfolgenden Aufwärtsgehen der doppelarmige Hebel 11 nicht auf den am Zeiger 1 angebrachten Stift 4, so nehmen alle Teile die in Fig. 3 dargestellte Stellung ein, und der Quecksilberkontakt 24 schaltet irgendeinen elektrischen Stromkreis ein. Ändert sich nun aber die Stellung des Meßgerätzeigers ι derart, daß dieser senkrecht über dem einen Arm des doppelarmigen Hebels 11 zu stellen kommt, so schlägt dieser Arm des Hebels 11 beim nächstfolgenden Aufwärtsgehen gegen den Stift 4. Dadurch kommt eine Drehung des Hebels 11 um den Zapfen 10 zustande.

Der nicht mit dem Stift 4 in Berührung stehende Arm des Hebels n drückt gegen den einen Arm des Winkelhebels 20 derart, daß dessen anderes Ende den Hebel 22 freigibt, der unter der Wirkung der Feder 21 herunterschnellt, und zwar so weit, bis der kürzere Arm des Winkelhebels 25 gegen die Nase 27 des Hebels 22 zu liegen kommt. Dadurch ist eine Drehbewegung der Achse 23 des Quecksilberschalters 24 zustande gekommen, so daß dieser nunmehr in die Ausschaltstellung überführt ist. Diese Stellung ist in Fig. 4 veranschaulicht. Steht nun beim nächstfolgenden Aufwärtsgehen des doppelarmigen Hebels 11 der Zeiger 1 noch immer unmittelbar oberhalb des vorderen Armes des Hebels 11, so behält der Quecksilberschalter 24 die in Fig. 4 gezeichnete Stellung. Ändert sich aber die Einstellung des Zeigers 1, so wird das vordere Ende des doppelarmigen Hebels 11 bei seiner Aufwärtsbewegung nicht durch den Stift 4 vorzeitig gehemmt, sondern erreicht die höchstmögliche Stellung, die in Fig. 3 dargestellt ist. Dabei gelangt wieder der eine Arm des Winkelhebels 20 unter das freie Ende des Hebels 22, so daß der kürzere Arm des Winkelhebeis 25 nicht mehr die Nase 27 des Hebels 22 berühren kann und damit wieder der Quecksilberschalter 24 in die in Fig. 3 gezeichnete Stellung überführt wird.

Die Einrichtung nach den Fig. 3 und 4 läßt sich z. B. zur Betätigung von Signalstromkreisen vorteilhaft verwenden. Der Signalstromkreis wird immer dann geschlossen, wenn der Meßgerätzeiger 1 nicht die mittels des Einstellzeigers 6 eingestellte Stellung einnimmt. Bei der Anwendung für Regelzwecke wird man mit dieser Ausführungsform im allgemeinen nur elektrische Öfen beherrschen können, deren Stromkreis beim Erreichen der richtigen Temperatur ganz ausgeschaltet, beim Unterschreiten wieder ganz eingeschaltet wird. Dabei hat die beschriebene Anordnung aber den Vorteil, daß unabhängig von der Stellung des Hilfszeigers 6 über den ganzen Temperaturbereich von 0 bis zur eingestellten Regeltemperatur eine Beeinflussung des Regelkontaktes im Sinne einer Erhöhung der Ofentemperatur stattfindet. Damit ist auch das automatische Anheizen eines kalten Ofens ermöglicht.

Aber auch eine Maximum- und Minimumregelung mit ausgeprägter Ruhestellung bei erreichter Regeltemperatur läßt sich mit der neuen Einrichtung ohne weiteres erreichen, das ist z. B. erforderlich bei motorbetriebenen Ventilen. Man verwendet in diesem Falle zweckmäßig nach den Fig. 5 bis 7 einen dreipoligen Quecksilberschalter 30 und einen treppenförmigen Ansatz 31 an dem doppelarmigen Hebel 11 sowie zwei Nasen 32 und 33 an dem Hebel 22.

Die Ausbildung und Wirkungsweise sämtlicher übrigen Teile ist die gleiche wie in Fig. 3 und 4. Trifft der doppelarmige Hebel 11 gemäß Fig. 5 bei seiner periodisch erfolgenden Aufwärtsbewegung nicht auf den am Zeiger 1 angebrachten Stift 4, so wird genau entsprechend der Fig. 3 der Hebel 22 durch das eine Ende des Winkelhebels 20 in seiner höchsten Stellung gehalten, und der dreipolige Quecksilberkontakt 30 nimmt seine eine Einschaltstellung ein.

Steht indessen gemäß Fig. 6 der Meßgerätzeiger 1 in der mittels des Einstellhebels 6 an der Skala 3 eingestellten Stellung, so kommt, wie in Fig. 7 in Vorderansicht gezeichnet ist, die untere Stufe des treppenförmigen Ansatzes 31 des doppelarmigen Hebels 11 mit dem am Zeiger 1 befestigten Stift bei der Aufwärtsbewegung des Hebels 11 in Berührung. Dadurch wird der Winkelhebel 20 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht und gibt den Hebel 22 frei, der unter der Wirkung der Feder 21 nach unten schnellt, derart, daß das eine Ende des Winkelhebels 25 in die Nase 33 des Hebels 22 einfällt. Der dreipolige Quecksilberkontakt 30 nimmt nunmehr die in Fig. 6 dargestellte Ausschaltstellung ein.

Wenn aber der Zeiger 1 seine Stellung so ändert, daß sein Stift 4 bei der nächstfolgenden

Aufwärtsbewegung des Hebels ii mit der obersten Stufe des treppenförmigen Ansatzes 31 des doppelarmigen Hebels 11 in Berührung kommt, so kommt das eine Ende des Winkelhebeis 25 mit der Nase.32 des Hebels 22 in Berührung, und der Quecksilberkontakt 30 nimmt in diesem Falle die zweite Einschaltstellung ein, die auf der Zeichnung nicht veranschaulicht ist. Wie ersichtlich, läßt sich mit der Einrichtung nach den Fig. 5 und 6 eine einwandfreie Maximal- und Minimalregelung, d. h. eine genaue Konstanthaltung eines bestimmten Meßwertes, in der Weise erreichen, daß bei Einstellung des Meßgerätzeigers 1 auf den gewünschten konstant ζμ haltenden Meßwert die in Fig. 6 dargestellte Lage der einzelnen Teile und die Ausschaltstellung des dreipoligen Quecksilberkontaktes 30 erreicht wird. Bei Abweichungen des Zeigers 1 nach der einen Seite hin, z. B. bei Anzeige zu

zo geringer Meßwerte, kann die in Fig. 5 dargestellte Lage der einzelnen Teile Zustandekommen und bei Abweichung des Meßgerätzeigers nach der anderen Seite hin die oben beschriebene, durch die Berührung des Stiftes 4

25· mit der obersten Stufe des treppenförmigen Ansatzes 31 und die Berührung des Winkelhebels 25 gekennzeichnete Lage der einzelnen Teile, in welcher der Quecksilberkontakt 30 die entgegengesetzte Einschaltstellung, wie sie in Fig. 5 gezeichnet ist, einnimmt.

Die neue Einrichtung läßt sich sinngemäß auch dazu verwenden, um an Stelle des dargestellten Quecksilberschalters oder gleichzeitig mit diesem einen elektrischen Regelwiderstand zu verstellen, z. B. ein Quecksilberringrohr.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Betätigung eines Kontaktes bei einer gegebenen Stellung eines Zeigers durch eine periodisch arbeitende Hilfskraft, welche den Zeiger festhält, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfskraft ein zweiarmiger Hebel (11, 12) mit oszillierend gelagertem Drehpunkt (10) vorgesehen ist, dessen einer Arm (11) den Zeiger (i, 4) nur in einer einzigen Zeigerstellung bzw. einem engen Bereich festhält und dessen anderer Arm (12) infolge der

,50 beim Festhalten des Zeigers (1) erfolgenden Drehbewegung des Hebels (11, 12) unmittelbar den Kontakt (8) beeinflußt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der doppelarmige Hebel · (11, 12) zusammen mit einem Hilfszeiger (6) um einen in Richtung der Verlängerung der Achse des Hauptzeigers (1) angebrachten Zapfen (13) schwenkbar gelagert ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerzapfen (13) an einer Welle (14) befestigt ist, die durch ein Uhrwerk (17) o. dgl. periodisch hin und her gedreht wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Arm

(12) des doppelarmigen Hebels (11, 12) ständig mit dem Verstellglied (18) eines nur für sich drehbar gelagerten Quecksilberkontaktes (8) in Berührung steht, wobei die Berührungsstelle beider Teile (12, 18) in Richtung der Verbindungslinie der Drehachse des Zeigers (1) mit dem Lagerzapfen

(13) liegt.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der doppelarmige Hebel einen am Hauptzeiger (1) befestigten Stift (4) von unten her gegen eine ortsfeste Unterlage (5) drückt.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der doppelarmige Hebel (11, 12) über je einen von mindestens zwei weiteren Winkelhebeln (20, 25) den Kontakt (24) in mehrere Schaltstellungen überführt.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem doppelarmigen Hebel (11,12) und dem Kontakt (24) zwei Winkelhebel (20 und 25) angeordnet sind, welche im Zusammenarbeiten mit einem gemeinsamen Zwischenhebel (22) den Kontakt in entgegengesetztem Sinne beeinflussen.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Meßgerätzeiger (1) abgekehrte Arm des doppelarmigen Hebels (11, 12) ständig in Verbindung steht mit je einem Arm der beiden Winkelhebel (20, 25), deren beide anderen, verschieden lang ausgeführten Arme den Zwischenhebel (22) abwechselnd beeinflussen.

9. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine treppenförmige Berührungsfläche (31) zwischen dem einen, Arm des doppelarmigen Hebels (11, 12) und dem Meßgerätzeiger (1,4) vorgesehen ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Zwischenhebel (22) treppenförmig abgestufte Anschlagnasen (32, 33) für den einen Winkel- hebel (25) angeordnet sind, derart, daß beim Inberührungkommen des Meßgerätzeigers (1) mit der niedrigsten Stufe des treppenförmigen Ansatzes (31) dieser Winkelhebel (25) mit der längsten Anschlagnase (33) in Berührung kommt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen