DE1162914B - Umlaufende elektrische Schaltvorrichtung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H 02 c

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 21 c - 40/03

E 20123 VIIId/21 c 2. November 1960 13. Februar 1964

Die Erfindung betrifft eine umlaufende elektrische Schaltvorrichtung, die bei Bewegung eines in einer Richtung umlaufenden Körpers, z. B. einer Welle, auch bei verzögerter Bewegung einen anderen elektrischen Schaltvorgang, z. B. einer Signalanzeige, auslöst als bei Stillstand oder annäherndem Stillstand. Bei der Vorrichtung sind ein drehbarer Kontaktkörper und mindestens zwei nicht umlaufende Schleifkontakte vorgesehen, die in einem oder je einem Stromkreis liegen, der in der Arbeitsstellung durch federndes Anliegen mindestens zweier Schleifkontakte an dem Kontaktkörper angeschlossen ist, von denen mindestens einer als Arbeitskontakt entgegen seiner Federbelastung beim Umlauf mindestens oberhalb einer Mindestdrehzahl von dem Kontaktkörper abhebbar ist und durch den an ihrer umlaufenden Kontaktfläche anhaftenden Film einer elektrisch isolierenden und gut filmbildenden, viskosen Flüssigkeit, wie Öl, abgehoben wird, in die der Kontaktkörper innerhalb eines Bades oder Gehäuseraumes eintaucht.

Das Hauptanwendungsgebiet einer solchen Schaltvorrichtung ist beim Kraftfahrzeug gegeben, wo an dessen Hinterseite ein Warnlicht durch Aufleuchten anzeigen soll, wenn das Kraftfahrzeug unerwartet, z.B. durch einen Vordermann oder Unfall, mehr oder weniger plötzlich zum Stehen kommt, so daß der nachfolgende Fahrer rechtzeitig bremsen kann. Diese Stoppanzeige muß absolut zuverlässig und unabhängig von einem Eingreifen des Fahrers erfolgen, und zwar entweder im Moment des Stillstandes oder schon bei ganz geringer Fahrgeschwindigkeit. Selbstverständlich muß diese Stoppanzeige bei dem genannten Anwendungsgebiet erst recht bei Rückwärtsfahrt erfolgen. Gemäß den neuerdings behördlich gegebenen Zulassungsbestimmungen muß die Schaltvorrichtung unbedingt starr und dauernd mit einer beim Lauf des Fahrzeuges auf jeden Fall sich drehenden Welle gekuppelt sein.

Es ist bereits an sich eine Schaltvorrichtung bekanntgeworden, bei der ein isolierender Ölfilm zwischen eine sich drehende Fläche und einen Schaltkontakt bzw. zwei Schaltkontakte eingeschoben werden soll, wodurch die Kontakte unterbrochen sein sollen. Bei dieser Ausführung sollen der oder die Gleitkontakte derart ausgebildet und gelagert sein, daß die Isolierflüssigkeit bei einer Relativverschiebung der Kontakte zur Bahn zwischen die Kontakte und die leitende Bahn eindringt und diese voneinander abhebt. Die leitende Bahn soll hierbei eine Flachseite einer umlaufenden Kontaktscheibe sein, und die Kontakte haben an den Seiten grobe Ab-Umlaufende elektrische Schaltvorrichtung

Anmelder:

Johann Edelblut,

Frankfurt/M.- Seckbach, Wilhelmshöher Str. 145

Als Erfinder benannt:

Johann Edelblut, Frankfurt/M.- Seckbach

nindungen, d. h. Abrundungen mit großem Radius, und werden mit Federkraft an die leitende Bahn angedrückt.
Eine Ausführung nach diesen Angaben hätte den Nachteil, daß der an der umlaufenden Scheibenoberfläche anhaftende Ölfilm durch die Zentrifugalkraft um so mehr radial nach außen weggedrückt wird, als die Geschwindigkeit anwächst. Zufolge dieser Zentrifugalbeschleunigung wird der weggedrückte Ölfilm den Weg des geringsten Widerstandes nehmen, d. h. zwischen den Kontakten zum Rand der Scheibe hin abfließen. Der Ölfilm hat in diesem Fall nicht das für die angestrebte Wirkungsweise notwendige oder genügende Bestreben unter die genannten Kontakte zu treten. Dieses. Bestreben wird nur durch die geringe Mitnahme und Kraftwirkung des Ölfilms erzeugt, der die innere Reibung des Ölfilms im Ölbad noch entgegensteht. Es ist bei der genannten Ausführung auch nicht möglich, die starke Wirkung der Zentrifugalkraft dadurch auszuschalten zu suchen, daß man die Federspannung nur gering einstellt, denn es würden dann die Kontakte nur bei geringer Drehzahl und geringer Zentrifugalkraft sich wunschgemäß von der Scheibe abheben, bei größeren Drehzahlen aber wieder zurückfallen und den Kontakt mit der Scheibe schließen, d. h. die Stopplichtanzeige geben, die gerade bei großen Drehzahlen gar nicht erwünscht ist. Ein weiterer Nachteil dieser Ausführung ist der, daß durch die groben Abrundungen an den Kontakten eine ausreichende Abhebewirkung durch den Ölfilm nicht eintreten kann, da bei zu großem Keilwinkel zwischen Kontakt und Kontaktscheibe Haft-

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kräfte des Ölfilms und dessen Viskosität den Arbeitskontakt nicht aus der Stromschlußstellung abzuheben vermögen, wenn dieser mit einer Federkraft angedrückt wird, die für sicheren Stromschluß im Ruhezustand oder gar schon etwas vor Erreichen des Ruhezustandes ausreicht.

Es sind weiterhin Kontaktvorrichtungen bekanntgeworden, die auf dem Prinzip einer Verdrängungspumpe, d. h. einer mit Förderflügeln versehenen Um-

wegung nicht einen anderen elektrischen Schaltvorgang (also z. B. Stromunterbrechung) als bei Stillstand oder annäherndem Stillstand lösen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine 5 umlaufende Schaltvorrichtung zu schaffen, durch die die obigen Nachteile vermieden werden und durch die eine zuverlässige Signalgabe unabhängig von der Drehzahl und Drehzahlverzögerung und unabhängig von auftretenden Betriebstemperaturen gewährleistet

keilförmig erweiternden, den in diesem Drehsinn umlaufenden Flüssigkeitsfilm ohne Zerstörung aufnehmenden Raum bildet.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß für das Abheben durch die dabei wirksame Ölgrenzschicht, die Zentrifugalkräfte keine Rolle spielen. Es besteht keine Tendenz der ölschicht von der Kontaktwalzenoberfläche abzufließen, sondern die Grenzschicht

laufpumpe arbeiten. Hierbei ist innerhalb einer fest- io ist.
stehenden Trommel ein sichelförmiges, mit der An- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch ge-

triebswelle verbundenes, federbelastetes Kontaktglied löst, daß der Kontaktkörper als Kontaktwalze auswährend des Stillstandes in Kontaktverbindung mit gebildet ist und der von der Umfangsfläche abhebbare der Innenwandung der Trommel gebracht. Die Unter- Arbeitskontakt bzw. jeder dieser Arbeitskontakte brechung des Kontaktes erfolgt bei Antrieb des Kon- 15 mindestens eine von der Stromschlußstellung an die taktgliedes, wobei die Reibung der als Ganzes in Um- Umfangsfläche der Walze anliegenden eigentlichen lauf versetzten Flüssigkeitsmasse an der Innenwan- Kontaktfläche ausgehende, der Walze zugekehrte und dung der feststehenden Trommel im Zusammenhang zu deren Umfangsfläche nahezu konzentrische Arbeitsmit der inneren Reibung eine Verzögerung dieser fläche besitzt, die mit dieser Umfangsfläche in der Flüssigkeitsmasse gegenüber dem beschleunigten, 20 Stromschlußstellung mindestens einen sich entgegen umlaufenden Kontaktglied ergibt. Hierbei wird die dem einen bzw. dem anderen Drehsinn der Walze ganze Flüssigkeitsmasse entgegen ihrer Trägheit verdrängt und in Umlauf versetzt. Der Nachteil dieser
Ausführung ist der, daß der Verdrängungseffekt nur
so lange anhält, solange die in Umlaufrichtung wir- 25
kenden Beschleunigungs- und Trägheitskräfte an der
Flüssigkeitsmasse verhältnismäßig gering gegenüber
den Reibungskräften dieser Masse an der Trommelinnenwandung sind. Bei konstanter Geschwindigkeit
ist der Verdrängungseffekt nicht unbedingt gewähr- 30 kräfte halten den Ölfilm auch bei hohen Drehzahlen leistet, weil den Reibungskräften am Trommelumfang an dieser Oberfläche fest. Darüber hinaus ist hierdurch die Möglichkeit gegeben, die Arbeitsbreite des Arbeitskontaktes sich praktisch über die ganze axiale Länge der Kontaktwalze erstrecken zu lassen, was die Abhebekraft der Reibungskräfte am inneren 35 ohne nennenswerte Vergrößerung des Gerätes zu Trommelumfang mehr oder weniger auszugleichen. einer viel sichereren Berührung im Stromschluß-

zustand und sichererem Abheben beim Umlauf führt, als wenn nur ein radialer Teilbereich der Flachseite einer Scheibe für das Arbeiten der Kontaktflächen

dann nicht mehr zu erreichen, wenn die Geschwindig- 40 ausgenutzt werden kann, keit der Antriebswelle bzw. des sichelförmigen Kon- Nach dem zweiten Merkmal der erfindungsgemäßen

taktgliedes verzögert wird und die Trägheitskräfte Lösung bildet der bzw. jeder Arbeitskontakt mit der der zuvor in Umlauf versetzten, die Trommel füllen- Umfangsfläche der Kontaktwalze eine nahezu konden Flüssigkeitsmasse wirksam werden. Diese Masse zentrische Arbeitsfläche und somit einen sich nur behält dann im wesentlichen die vorher gewonnene 45 schwach und allmählich erweiternden Keilraum für Geschwindigkeit mit höchstens geringer Reibungs- die Ölaufnahme in dessen Drehrichtung. Dies ist eine verzögerung in einem Drehsinn bei, während der zum zuverlässigen Arbeiten bei unterschiedlichen Kontaktkörper entgegen diesem Drehsinn hinter der Drehzahlen unerläßliche Bedingung. Es kommt hier Umlaufgeschwindigkeit der Flüssigkeit zurückbleibt. auf die Bemessung des Keilwinkels als einen sehr Dadurch wird die umlaufende Flüssigkeitsmasse 50 spitzen Winkel an, was durch die Wörter »nahezu gegen die durch die Schaufel gebildete Angriffsfläche konzentrisch« zum Ausdruck gebracht ist. Eine kon- bzw. in den durch die Sichelform des Kontaktgliedes zentrische Arbeitsfläche kommt nicht in Betracht, sich bildenden konkaven Keilraum durch ihre Trag- weil eine solche den Ölfilm gar nicht eintreten läßt heit hineingedrängt und bewirkt ein besonders starkes und ihn an der Vorderkante des Kontaktes zerstört, Anpressen des Kontaktgliedes an die Innenwandung 55 ohne daß es zu einem Abheben des Kontaktes kommt, der Trommel. Dies hätte zur Folge, daß die Stopp- Ein weiteres Anwendungsgebiet der Erfindung

lichtanzeige eingeschaltet würde, während in Wirk- — etwa bei automatischen Kupplungsvorrichtungen — lichkeit das Kraftfahrzeug immer noch eine erheb- Hegt in einer Signalabgabevorrichtung, die nur den liehe, wenn auch verzögerte Geschwindigkeit hätte. Laufzustand, ob vorwärts oder rückwärts, durch das Gerade für das bevorzugte Anwendungsgebiet der 60 gleiche Signal anzeigt und nur beim Stillstand ein Erfindung bei Kraftfahrzeugen, bei denen häufig aus anderes Signal abgibt. Zu diesem Zweck bildet der hohen Tourenzahlen Verzögerungen, z. B. bei Berg- Arbeitskontakt vorzugsweise beiderseits seiner eigentfahrt oder Kurvenfahrt oder Hindernissen, eintreten, liehen Kontaktfläche von dieser ausgehend mit der ohne daß ein Stillstand der Fahrt beabsichtigt ist, Kontaktwalze je einen sich etwas erweiternden Keilist die Wirkungsweise einer wie zuletzt beschriebenen 65 raum, von denen je einer bei einem und auch beim Vorrichtung völlig unbrauchbar und im Prinzip anderen Drehsinn der Walze den gebildeten Flüssigfalsch. Es können also Vorrichtungen, die auf dem keitsfilm unter Abheben des Arbeitskontaktes auf-Verdrängungsprinzip arbeiten, bei verzögerter Be- nimmt, wobei die Bewegung der Kontaktwalze in

die Reibungskräfte an der Außenseite des sichelförmigen Kontaktgliedes entgegenwirken, die die Flüssigkeit im Drehsinn mitzunehmen suchen, also

Der gewünschte Abhebeeffekt des sichelförmigen Kontaktgliedes von der Innenwandung der Trommel ist bei der letztgenannten Ausführung ganz sicher

beiden Drehrichtungen durch das gleiche Signal ange- filmbildend, d. h. schlecht brauchbar, weil der gezeigt wird. wünschte Film erst nach mehreren Umdrehungen der Eine weitere Ausführungsform der Erfindung hat Kontaktwalze gebildet wird, also die Kontaktunter-Bedeutung in den Fällen, in denen nicht nur der brechung erst dann und unter Umständen etwas ver-Laufzustand als solcher oder Stillstand, sondern 5 spätet eintritt. Die Filmbildung hängt naturgemäß außerdem noch die Drehrichtung des Laufzustandes auch etwas von der Beschaffenheit und dem Werkstoff mit drei unterschiedlichen Schaltvorgängen angezeigt der Arbeitsfläche der Kontaktwalze ab. Für diese hat werden soll. Ein solches Anwendungsgebiet ergibt sich eine glattpolierte Ausführung als zweckmäßig sich z. B. bei Reversierwalzwerken. Diese Ausfüh- herausgestellt.

rungsform wird vorzugsweise dadurch gebildet, daß io Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfinzwei Arbeitskontakte eines oder mehrerer Stromkreise dung ist vorgesehen, daß der Öffnungswinkel des innerhalb des Flüssigkeitsbades mit einer glatten Keilraumes zwischen den Arbeitsflächen der Kontakt-Arbeitsfläche der Kontaktwalze zusammenarbeiten, walze und des Arbeitskontaktes und auch der Anpreßwobei sich der Keilraum des einen Arbeitskontaktes druck des Arbeitskontaktes an der Walze veränderim Gegensinn zu dem des anderen erweitert. 15 lieh einstellbar sind. Beide für die genannte Abstim-Wie eingangs erwähnt, stützt sich der Kontakt mung auf die Viskosität der Flüssigkeit vorteilhafte unter Federdruck gegen die Flüssigkeit ab, wobei der Einstellmöglichkeiten, mindestens aber diejenige des auf die Viskosität der Flüssigkeit wirkende Feder- Öffnungswinkels des Keilraumes, können einfach druck so abgestimmt oder neu abstimmbar sein muß, durch Veränderung des Anstellwinkels des Arbeitsdaß der Kontakt beim Umlauf des Kontaktkörpers ^ao kontaktes zu einer Tangentialebene an seine eigentdurch den Film abgehoben wird, aber bei Stillstand liehe Kontaktfläche (in Stromschlußstellung) erreicht oder nahe dem Stillstand den Film abreißt und werden. Zweckmäßig verwendet man dabei eine Stromschluß mit dem Kontaktkörper, d. h. mit der Arbeitsfläche des Arbeitskontaktes, deren Krüm-Kontaktwalze, herstellt. mungsradius ganz oder nahezu dem Kontaktradius Selbstverständlich muß die Arbeitsfläche des Kon- 25 der Walze gleich ist, und bewirkt dann die gewünschte taktes zur Erfüllung dieser Bedingungen eine Flächen- Öffnung des Keilraumes an seinem freien Ende durch größe besitzen, die dem Flüssigkeitsfilm das Abheben eine geringfügige exzentrische Anstellung dieser des Kontaktes von der Kontaktwalze während des Kontaktarbeitsfläche zur Kontaktwalze. Wird für die Umlaufs erlaubt, ohne daß er schon dabei abreißt, Belastung des Arbeitskontaktes z. B. eine Blattfeder da er ja erst beim Stillstand oder nahezu Stillstand 30 verwendet, die den Arbeitskontakt in seiner Arbeitsabreißen soll. Es handelt sich also bei dem abzu- lage hält, so kann die gewünschte veränderliche stimmenden Federdruck des Kontaktes um den um Anstellung an der Befestigungsstelle der Blattfeder seine Federbelastung pro Einheit seiner Arbeitsfläche mit dem das Flüssigkeitsbad enthaltenden Gehäuse ausgeübten Flächendruck. z. B. durch eine Langlochschlitz-Schraubenbefesti-Es hat sich überraschend gezeigt, daß die vor- 35 gung erreicht werden. Genügt die eine in der Begenannten Arbeitsbedingungen leicht mittels einer festigungssteile mögliche Veränderung nicht zugleich kleinen Kontaktwalze und einer verhältnismäßig zur Abstimmung der Federbelastung, so können für kleinen Arbeitsfläche des sogenannten Arbeits- deren veränderliche Einstellung gesonderte, an sich kontaktes erreichbar sind, wenn eine geeignete Vis- bekannte Mittel vorgesehen sein, sei es verstellbare kosität der Flüssigkeit des Flüssigkeitsbades gewählt 40 Anschläge und bzw. oder eine Zusatzfeder und bzw. wird. Von dem im Einzelfall gewählten Durchmesser oder auswechselbare Gestaltung der Belastungsfeder der glatten Arbeitsfläche der Kontaktwalze, somit oder Federn. Eine ursprüngliche, auf eine bestimmte gegebenenfalls auch der Größe der zugeordneten Viskosität abgestimmte Feder kann dann, wenn eine Arbeitsfläche des Arbeitskontaktes und der Viskosität Flüssigkeit anderer Viskosität gewählt werden soll des gewählten Öls hängt es wiederum ab, wie weit 45 oder die Federkraft nachlassen sollte, leicht gegen der erwähnte Keilraum sich zur Aufnahme des im eine auf diese oder andere veränderte Verhältnisse Einzelfall gebildeten ölfilmes dem geschilderten abgestimmte Feder ersetzt werden. Bei Verwendung Zweck entsprechend erweitern muß. einer Blattfeder als Halter des Arbeitskontaktes emp-Bei dem praktisch in Betracht kommenden Walzen- fiehlt es sich, diese Feder zugleich für die Strom- und Arbeitsflächendurchmesser in der Größenordnung 50 zuführung zum Arbeitskontakt zu benutzen und elekvon nur 1 bis 2 cm hat es sich gezeigt, daß es genügt, irisch isoliert an dem Gehäuse des Flüssigkeitsbades wenn der Keilraum zwischen Kontaktwalze und Kon- zu befestigen. Der gegebenenfalls nicht in dem taktarbeitsfläche an seinem freien Ende nur ²/io bis Flüssigkeitsbad arbeitende zweite Kontakt des zu ³Ao mm absteht, nämlich gleich oder nur sehr wenig schaltenden Stromkreises kann als Dauerschleifgrößer ist als die von geeigneten Ölen bei normalen 55 kontakt außerhalb des Gehäuses an der Kontaktwalze Umlaufgeschwindigkeiten der Walze gebildete Dicke angreifen und z. B. den Massekontakt des Stromdes Ölfilmes. kreises darstellen. Es kann auch eine andere bekannte Als viskose Flüssigkeit haben sich für die Zwecke dauernde Verbindung der Kontaktwalze mit der der Erfindung normale Motoröle, insbesondere gut Masse hergestellt werden. Ferner kann der letzttemperaturunempfindliche Mehrbereichöle, Vorzugs- 60 genannte zweite Kontakt auch ein innerhalb des weise mit einer Viskosität zwischen US-Norm 10 Flüssigkeitsbades angeordneter Kontakt sein, der ent- und 30 als geeignet erwiesen, vor allem das Mehr- weder dauernd elektrische Berührung mit der Konbereich-Motorenöl der Norm SAE 10-30 (= 3 bis 9° taktwalze hat oder gewünschtenfalls ebenso wie der Engler). Die Viskosität der Flüssigkeit soll auch nicht zuvor beschriebene Arbeitskontakt erfindungsgemäß zu groß sein, jedoch ergaben sich auch Öle der vor- 65 als abhebbarer Arbeitskontakt eingestellt und ausgenannten Art bis Viskosität SAE 90 = 13 bis 22° gebildet ist.

Engler) als brauchbar, ebenso Getriebeöle. Bremsöle Hieraus und aus den weiteren eingangs erwähnten

hingegen erwiesen sich als zu dünnflüssig und zuwenig Möglichkeiten ergeben sich unterschiedliche Ausfüh-

Die Leitung 16 führt zu einer Warnlampe 17, die z. B. aus den beiden Stopplichtern eines Kraftfahrzeuges gemeinsam bestehen kann, von dort zu einem Ausschalter 18 und von diesem schließlich zur Strom-5 quelle 19, vorzugsweise einer Fahrzeugbatterie, deren anderer Pol wie üblich, bei 20 mit der Masse des Fahrzeuges und/oder in anderen Anwendungsfällen mit der Erde verbunden ist. Gegen das nicht mit der antreibenden Welle gekuppelte Ende der Welle 3

Teile der Vorrichtung wegzulassen sind, und

F i g. 4 eine abgeänderte Ausführungsform mit zwei an die Kontaktwalze anliegenden Arbeitskontakten in der Art der Darstellung nach Fig. 3.

Gemäß Fig. 1 und 2 ist mit 1 das aus isolierendem Kunststoff bestehende Gehäuse einer Kontaktwalze 2 bezeichnet, deren Welle 3 in geeigneten Lageransätzen des Gehäuses drehbar gelagert ist. Die Welle 3 ist in

rungsformen für die Erfindung, je nach dem gewünschten Schaltvorgang und Anwendungsgebiet. Drei bevorzugte Ausführungsformen sind in der Zeichnung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen Querschnitt durch das Gehäuse des mechanischen Teiles einer Ausführungsform der Erfindung nach Linie I der Fig. 2 zusammen mit einer schematischen Darstellung der zugehörigen elektrischen Schaltung,

F i g. 2 einen Schnitt durch das Gehäuse der Aus- io liegt ein Schleifkontaktstück 21 an, das sich in leitenführungsform nach Linie II der Fig. 1, wobei die ^der Verbindung innerhalb eines gut leitenden Metallelektrische Schaltung weggelassen ist, anschlußstückes 22 innerhalb einer Bohrung bewegt, Fig. 3 in größerem Maßstabe die Kontaktwalze die ^eme Druckfeder 23 aufnimmt, welche für daueiner gegenüber den F i g. 1 und 2 abgeänderten Aus- ernde Anpressung des Kontaktzapfens 21 an die führungsform mit einem zugehörigen Arbeitskontakt, 15 ^{WeUe 3 sor}gt· ^Am äußeren Ende des Anschlußwobei die den F i g. 1 und 2 entsprechenden übrigen Stückes 22 ist mittels einer Schraube 24 eine An- -------- schlußklemme für eine zur Masse 20 des Fahrzeuges

bzw. zur Erde führende Leitung 25 gebildet. Auf diese Weise bilden die Teile 21, 22 und 23 einen 20 Schleifkontakt, der mit der Welle 3 in dauernder elektrischer Verbindung steht und den beschriebenen Stromkreis schließt, wenn die Kontaktwalze in leitende Verbindung mit der Blattfeder 13 gebracht wird. Zu diesem Zweck ist an das untere Ende der

nicht gezeichneter Weise mit demjenigen sich drehen- as Blattfeder 13 ein Halter 26 für einen Arbeitskontakt den Maschinenteil gekuppelt, für den durch die 27 fest angeschlossen. Das untere Ende des Halters 26 Schaltvorrichtung festgestellt werden soll, ob er still- greift unmittelbar hinter dem oberen Ende des steht oder sich dreht. Dieser drehbare Maschinenteil Arbeitskontaktes 27 an diesem an. Er besteht aus kann z. B. die Tachometerwelle eines Kraftfahrzeuges einer Kontaktplatte aus gut leitendem Metall, deren oder eine sonstige Welle sein, die bei der Fahrt des 30 der Kontaktwalze 2 zugekehrte Arbeitsfläche 28 den Fahrzeuges zwangläufig angetrieben wird, unabhängig gleichen Krümmungsradius besitzt wie die glatte davon, ob der Motor angekuppelt ist oder nicht. Die Umfangsfläche der Kontaktwalze. Jedoch ist die in diesem Fall bei Vorwärtsfahrt gegebene Dreh- Arbeitsfläche etwas exzentrisch zur Achse der mit richtung der Welle 3 und Kontaktwalze 2 ist mit dem der Kontaktwalze 2 fest auf Drehung verbundenen Pfeil 4 bezeichnet, jedoch zeigt Fig. 1 im übrigen 35 Welle 3 angestellt. Die Arbeitsfläche 28 geht stetig in den Zustand bei Stillstand der Welle 3 oder bei Rück- die eigentliche, zur Walze 2 konzentrisch verlaufende wärtslauf. Kontaktfläche 29 über. Auf diese Weise wird in der

Der untere Teil des Gehäuses 1 bildet die Wanne Kontaktstellung gemäß Fig. 1, ausgehend von dem für ein Ölbad 5 aus isolierendem, gut filmbildendem unteren Ende der eigentlichen Kontaktfläche 29, und verhältnismäßig hochviskosem Öl, dessen Vis- 40 zwischen der Arbeitsfläche 28 und der glatten Umkosität möglichst wenig von der Temperatur abhängig fangsfläche der Kontaktwalze 2 ein kleiner Keilraum ist, wie z. B. das eingangs erwähnte Öl SAE 10-30. gebildet, dessen freies Ende etwa ²Ao bis ³Ao mm Der Ölspiegel soll, wie gezeichnet, über der Oberseite Abstand von der Kontaktwalze besitzt, der Kontaktwalze 2 liegen. Jedoch kann das öl Bei 30 ist dieses freie Ende schräg, den Keilraum

zweckmäßig das ganze Gehäuse 1 füllen, insbesondere 45 erweiternd, gegen die Endtangente der Arbeitsfläche wenn die Schaltvorrichtung in stark unterschiedlich 28 abgesetzt. Ähnlich ist das obere Ende 31 der geneigten Lagen zu der gezeichneten lotrechten Lage Kontaktplatte 27 schräg gegen ihre Endtangente, verwendet werden soll. Zum Einfüllen des Öles dient jedoch im umgekehrten Sinn geneigt, abgesetzt, so eine Füllschraube 6 in dem oberen Gehäuseteil 7; die daß die Kontaktplatte mit einer Spitze konzentrisch an diesem Wandungsteil 7 anliegende Seitenwandung 8 50 in Richtung des Pfeiles 4 an der Kontaktwalze anliegt, des Gehäuses ist samt dem zugehörigen Wellenlager 9 Befinden sich die Welle 3 und die Kontaktwalze

im nicht angetriebenen Ruhezustand, wie es der Fig. 1 entspricht, so wird die Kontaktfläche 29 stromleitend durch die Feder 13 an die Kontaktwalze 55 angepaßt, so daß der beschriebene Stromkreis geschlossen ist und die Warnlampe 17 aufleuchtet. Diese Warnlampe ist nur symbolisch für ein Warnsignal gezeichnet, das vorzugsweise als Blinksignalschaltung bekannter Art mit den dazu notwendigen seite dieses Paßstückes liegt das obere Ende einer 60 elektrischen Schaltungsteilen ausgebildet ist. Blattfeder 13 vom Gehäuse isoliert auf, die an dem Drehen sich die Welle 3 und die Kontaktwalze in

Paßstück 12 mittels einer Kopfschraube 14 gehalten Richtung des Pfeiles 4, so wird auf der glatten Umwird. Die Schraube 14 dient, gegebenenfalls zusam- fangsfläche der Kontaktwalze ein Ölfilm von etwa men mit einer gut leitenden Unterlegscheibe, zugleich ²Ao mm Dicke gebildet und in Drehrichtung mitzur Stromführung und ragt durch das Paßstück nach 65 genommen. Dieser Ölfilm schiebt sich daher in den außen, wo mittels Muttern 15 eine Stromklemme für unterhalb der Arbeitsfläche gebildeten Keilraum ein den Anschluß einer elektrischen Leitung 16 gebildet und hebt den Arbeitskontakt 27 entsprechend seiner wird. Dicke von der Kontaktwalze ab, bis sich zwischen

mittels Schrauben 10 von dem übrigen Gehäuse abnehmbar, so daß die Kontaktwalze und die übrigen nachstehenden Einbauteile eingebaut werden können.

An dem oberen Ende der der Wandung 8 gegenüberliegenden Wandung 11 des Gehäuses ist in eine Bohrung ein Paßstück 12 dicht passend eingesetzt, das etwas nach innen vorstehen kann. Auf der Innen-

der Kontaktfläche 29 und der Walzenoberfläche ein elektrisch isolierender drehender Film gebildet hat. Damit ist der in der Stellung nach Fig. 1 zu schaltende Warn- oder Blinkstromkreis unterbrochen und die Signalanlage stillgesetzt. Je nach dem durch die Feder 13 bewirkten Anpreßdruck der Kontaktfläche 29 und der gewählten Viskosität des Öls und abhängig von der Größe der Arbeitsfläche 28 und Kontaktfläche 29 kann die Vorrichtung so eingestellt sein, daß der letztgenannte Zustand der Stromunterbrechung auch schon bei ganz langsamer Drehung der Kontaktwalze 2 im Uhrzeigersinn eintritt.

Dreht sich die Kontaktwalze 2 entgegen dem Uhrzeigersinn und entgegen der Pfeilrichtung 4, so vermag der dabei von der Walze mitgenommene Ölfilm die Kontaktfläche 29 nicht von der Walze abzuheben, sondern wird über die Spitze 31 des Kontaktes hinweglaufend abgerissen. Ebenso muß selbstverständlich bei Stillstand der Federdruck ausreichen, um den zuvor von der Kontaktfläche 29 gebildeten Ölfilm abzureißen.

Um die für das zuvor beschriebene sichere Arbeiten der Vorrichtung maßgebenden Faktoren auf die Konsistenz des Öls oder anderer, gegebenenfalls veränderlicher Verhältnisse, z. B. Nachlassen der Federkraft, abstimmen zu können, besitzt die Blattfeder an ihrer Befestigungsstelle einen Langlochschlitz 32, so daß die Feder mittels der Befestigungsschraube 14 in ihrer Einstellung zur Kontaktwalze etwas höher oder tiefer gelegt werden kann. Dadurch kann die Exzentrizität des Keilraumes unterhalb der Arbeitsfläche 28 nach Wunsch verändert werden und verändert sich in gewissem Maße auch die Andrückung der Kontaktfläche 29. Außerdem kann die Blattfeder 13 auswechselbar an dem Halter 26 angebracht sein und gegen eine Feder gewünschter Stärke ausgetauscht werden.

Bei der in Fig. 3 nur mit den gegenüber Fig. 1 abgeänderten und für die Schaltvorrichtung wesentlichen Teilen gezeichneten Ausführungsform wird eine Schaltvorrichtung hergestellt, die sowohl bei Umlauf der Welle 3 und der Kontaktwalze 2 in Pfeilrichtung 4 als auch bei gegensinnigem Umlauf in Pfeilrichtung33 den gemäß Fig. 1 angeschlossenen Signalstromkreis ausschaltet. Zu diesem Zweck ist der Arbeitskontakt 27 a mit zwei Arbeitsflächen versehen und umgreift einen etwa doppelt so großen Winkelbereich der Kontaktwalze wie der Arbeitskontakt 27 der Fig. 1. In seinem mittleren Bereich ist die eigentliche Kontaktfläche 29 α durch eine kleine Erhöhung von etwa Vio mm gebildet, von deren tiefer liegenden Stellen die Arbeitsflächen 34 und 35 in diesem Abstand von der Oberfläche der Kontaktwalze ausgehen. Jede dieser Arbeitsflächen bildet mit dieser Oberfläche einen Keilraum der in Fig. 1 beschriebenen Art, der an einem freien Ende der Arbeitsfläche einen Abstand von ²Ao bis ³Ao mm von der Kontaktwalze hat und bei 30« bzw. 30 b ebenso abgeschrägt ist, wie das für die Abschrägung 30 der Fig. 1 beschrieben wurde. Der Arbeitskontakt 27 a ist in seinem mittleren Bereich mit einem Halter 26 α verbunden, der ebenso wie der Halter 26 der Fig. 1 mit einer Stromzuleitung und Federbelastung versehen und am Gehäuse 1 isoliert und verstellbar gelagert ist.

Auch die übrigen Einzelheiten der F i g. 1 sind bei der Ausführungsform nach F i g. 3 entsprechend vorgesehen. Demgemäß arbeitet die Ausführungsform nach Fig. 3 so, daß sowohl bei der Drehrichtung4 als auch bei der Drehrichtung 33 der Welle 3 der gebildete Ölfilm den Arbeitskontakt 27 a von der Kontaktwalze 2 abhebt und sich isolierend unter die eigentliche Kontaktfläche 29 a schiebt, wobei der Signalstromkreis unterbrochen wird, während bei Stillstand oder gegebenenfalls sehr geringer Drehzahl der Welle 3 in der einen oder anderen Drehrichtung die Kontaktfläche 29 a an die Walze 2 anliegt und den Signalstromkreis schließt.

ίο Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 kann ebenso wie nach Fig. 1 der zweite Kontakt des Stromkreises durch den beschriebenen, außerhalb des Gehäuses liegenden Dauerschleifkontakt gebildet werden. In beiden Fällen kann selbstverständlich statt dessen auch innerhalb des Ölbades ein zweiter abhebbarer Schleifkontakt, wie 27 oder 27 a, in entsprechender Anordnung vorgesehen sein und beim Umlauf der Welle 3 abgehoben werden. Der zweite Kontakt wäre dann in der Schaltung nach Fig. 1 an

zo Stelle der Masse mit der Leitung 20 zu verbinden, und die Schaltung würde dann im übrigen genau wie nach Fig. 1 arbeiten.

Diese beiden alternativen Möglichkeiten eines Dauerkontaktes nach Fig. 2 oder eines zweiten abhebbaren Kontaktes der letztgenannten Art bestehen auch bei der gegenüber Fig. 3 abgeänderten Ausführungsform nach Fig. 4 hinsichtlich des dort mit 27 b bezeichneten und dem Kontakt 27 der F i g. 1 entsprechenden Arbeitskontaktes und des zugeordneten Stromkreises. Dabei soll nach Fig. 4 für den Kontakt 27 b und seine Halterung 26 b und für deren Wirkungsweise in Verbindung mit der Schaltung das gleiche wie bei F i g. 1 gelten, d. h. der Stillstand der Welle durch Stromschluß angezeigt werden, während bei Umlauf der Welle 3 in Pfeilrichtung 4 ein Signal erscheinen soll.

Gegenüber dem Arbeitskontakt 21b und spiegelsymmetrisch zu diesem ist indessen an einem Halter

26 c noch ein Arbeitskontakt 27 c vorgesehen, der, abgesehen von seiner spiegelbildlichen Anordnung in seiner Ausbildung, Einstellung und Wirkungsweise, genau dem Arbeitskontakt 27 b entspricht. Demzufolge stellt der Kontakt 27 c in einem ihm zugeordneten, nicht gezeichneten Stromkreis gleichfalls bei Stillstand der Welle 3 Stromschluß mit der Kontaktwalze 2 her. Dieser Stromkreis wird aber nicht bei Umlauf der Welle 3 in Pfeilrichtung 4, sondern bei Umlauf in Pfeilrichtung 33 unterbrochen. Dadurch besteht die Möglichkeit, den letztgenannten Stromkreis in an sich bekannter Weise und in geeigneter Verbindung mit dem Stromkreis nach Fig. 1 und seiner Stromquelle 19 dazu zu verwenden, den Richtungssinn der Drehung der Welle 3 in der Signalanlage anzuzeigen, wobei z. B. eine Signallampe 17 gemäß Fig. 1 durch Erlöschen die Drehrichtung4 und eine andere Signallampe des im Arbeitskontakt

27 c zugeordneten Leitungszeigers mit einer anderen Signallampe durch Erlöschen die Drehrichtung 33 anzeigen kann, während die jeweils umgekehrte Lampe aufleuchtet. Selbstverständlich können dabei die Leitungsverbindungen auch so vertauscht werden, daß die Drehrichtung 4 durch Aufleuchten einer Signallampe, wie 17, und die Drehrichtung 33 durch Aufleuchten der anderen und gegebenenfalls andersfarbigen Signallampe angezeigt wird. Die Ausführungsform nach Fig. 4 eignet sich also als Drehrichtungsanzeiger und kann gleichzeitig als Stillstandsanzeiger ausgebildet sein. Ein Anwendungsgebiet für

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solche Anzeiger sind z. B. Reversierwalzen in Walzwerken.

Das Gehäuse 1 kann bei allen Ausführungsformen gewünschtenfalls auch aus Metall bestehen. In diesem Fall muß die Befestigung jeder der Halter oder Blattfedern für die Arbeitskontakte am Gehäuse isoliert, z. B. mittels einer nach innen vorstehenden Paßbuchse 12 aus isolierendem Werkstoff, erfolgen. In diesem Fall kann unter Umständen ein an der Maschine schon vorhandenes Gehäuse eines mit isolierendem öl gefüllten Ölbades zugleich an Stelle eines besonderen Gehäuses 1 verwendet werden, z.B. das Getriebegehäuse eines Fahrzeuges, vorausgesetzt, daß nicht im Dauerbetrieb durch metallische Abscheidungen oder sonstige Verunreinigungen das öl leitend wird.

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Umlaufende elektrische Schaltvorrichtung, die bei Bewegung eines in einer Richtung umlaufenden Körpers, z. B. einer Welle, auch bei verzögerter Bewegung einen anderen elektrischen Schaltvorgang, z. B. eine Signalanzeige, auslöst als bei Stillstand oder annähernd Stillstand und bei der ein drehbarer Kontaktkörper und mindestens zwei nicht umlaufende Schleifkontakte vorgesehen sind, die in einem oder je einem Stromkreis liegen, der in der Arbeitsstellung durch federndes Anliegen mindestens zweier Schleifkontakte an dem Kontaktkörper geschlossen ist, von denen mindestens einer als Arbeitskontakt entgegen seiner Federbelastung beim Umlauf mindestens oberhalb einer Mindestdrehzahl von dem Kontaktkörper abhebbar ist und durch den an ihrer umlaufenden Kontaktfläche anhaftenden Film einer elektrisch isolierenden und gut filmbildenden viskosen Flüssigkeit, wie Öl, abgehoben wird, in die der Kontaktkörper innerhalb eines Bades oder Gehäuseraumes eintaucht, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktkörper als Kontaktwalze (2) ausgebildet ist und der von ihrer Umfangsfläche abhebbare Arbeitskontakt bzw. jeder dieser Arbeitskontakte (27, 27 a bis 27 c) mindestens eine von der Stromschlußstellung an die Umfangsfläche der Walze anliegenden eigentlichen Kontaktfläche (29, 29 a) ausgehende, der Walze zugekehrte und zu deren Umfangsfläche nahezu konzentrische Arbeitsfläche (28, 34, 35) besitzt, die mit dieser Umfangsfläche in der Stromschlußstellung mindestens einen sich entgegen dem einen bzw. dem anderen Drehsinn der Walze keilförmig erweiternden, den in diesen Drehsinn umlaufenden Flüssigkeitsfilm ohne Zerstörung aufnehmenden Raum bildet.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskontakt (27 a) beiderseits seiner eigentlichen Kontaktfläche (29 a) von dieser ausgehend mit der Kontaktwalze je einen sich etwas erweiternden Keilraum bildet, von denen je einer bei einem und auch beim anderen Drehsinn der Walze den gebildeten Flüssigkeitsfilm unter Abheben des Arbeitskontaktes aufnimmt, wobei die Bewegung der Kontaktwalze in beiden Drehrichtungen durch das gleiche Signal angezeigt wird.

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch solche Ausbildung und Anordnung des bei Stromschluß an die Umfangsfläche der Kontaktwalze (2) anliegenden Endes (29) des Arbeitskontaktes, daß der an diese anhaftende Ölfilm bei gegen dieses Ende gerichtetem Drehsinn abreißt und das Stromschlußsignal gegeben wird.

4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (26 bzw. 26 a bis

26 c) des Arbeitskontaktes (27, 27 a bis 27 c) in der Nähe seiner eigentlichen Kontaktfläche (29) an diesem angreift und dieser den Flüssigkeitsfilm bei in der Erweiterungsrichtung des Keilraumes erfolgendem Umlauf der Walze (2) abreißt.

5. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. jeder in der isolierenden Flüssigkeit (5) arbeitende Arbeitskontakt (27, 27 a bis 27 c) zur Einstellung des Öffnungswinkels des Keilraumes in etwas veränderlichem Winkel zu einer Tangentialebene an seine eigentliche Kontaktfläche (29) anstell bar ist.

6. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpreßdruck des Arbeitskontaktes (27, 27 a bis

27 c) an die Walze (2) veränderlich, vorzugsweise durch Verstellen seiner Federbelastung (13) einstellbar ist.

7. Schaltvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine einen Arbeitskontakt (27, 27 a bis 27 c) haltende und bzw. oder auf Andrücken an die Walze belastende Feder, vorzugsweise Blattfeder (13), relativ zum ortsfesten Gehäuse (1) des Flüssigkeitsbades veränderlich einstellbar ist.

8. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine einen Arbeitskontakt (27, 27 a bis 27 c) haltende Blattfeder (13) an dem Gehäuse (1) des Flüssigkeitsbades isoliert befestigt ist und zusammen mit ihrer Befestigung zugleich die Stromzuführung zum Arbeitskontakt bildet.

9. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Arbeitskontaktes (27, 27 a bis 27 c) den Keilraum erweiternd schräg (bei 30 bzw. 30 α, 30 έ) gegen die Endtangenten seiner Begrenzungsflächen abgesetzt ist.

10. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kontakt (21, 22) eines zu schaltenden Stromkreises in an sich bekannter Weise als Dauerkontakt, vorzugsweise außerhalb des Gehäuses (1) des Flüssigkeitsbades an der Kontaktwalze (2) angreift.

11. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kontakte (27 b, 27 c) eines zu schaltenden Stromkreises oder mehrerer Stromkreise innerhalb des Flüssigkeitsbades (5) mit einer glatten Arbeitsfläche der Kontaktwalze (2) zusammenarbeiten und der Keilraum des einen Arbeitskontaktes sich im Gegensinne zu dem des anderen erweitert.

12. Schaltvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Kontaktwalze (2) von einer Maschine, z. B. einem Walzwerk, angetrieben wird und zwei Arbeitskontakte (27 ft

und 27 c) in einen elektrischen Signalstromkreis so eingeschaltet sind, daß dieser die Drehrichtungen der Maschine und gegebenenfalls auch deren Stillstand mit unterschiedlichen Signalen anzeigt.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 580 528; deutsche Auslegeschriften Nr. 1048 982,1083 391; britische Patentschrift Nr. 481416.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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