DE1665365A1

DE1665365A1 - Drehkontaktgeber mit punktfoermigen Kontakten

Info

Publication number: DE1665365A1
Application number: DE19671665365
Authority: DE
Inventors: Roger Preux
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-04-21
Filing date: 1967-04-21
Publication date: 1971-04-08
Also published as: FR1487353A; GB1173055A; US3423555A

Description

ROGERPRBUX, 27, rue d^aubonae, Saint Gratien, · VaI d'Oise,

Frankreich

Drehkontakt-geber mit punktförmigen Kontakten

Die Erfindung betrifft einen Drehkontaktgeber mit punktförmigen Kontakten ο

Bei zahlreichen Anwendungsgebieten muß man innerhalb regelmäßiger Intervalle eine Vielzahl an elektrischen Kontakten betätigen und sind bereits zahlreiche einschlägige Vorrichtungen hierfür bekannt geworden. Diese Vorrichtungen sind jedoch stets mit einem erheblichen Nachteil dahingehend verbunden, daß diejenigen Bauteile, dinen eine relative Drehbewegung vermittelt wird und periodisch in eine gemeinsame Berührung miteinander kommen, gegeneinander reiben oder gleiten, während der Berührungsphase· Hierdurch ergibt sioh ein schneller Abrieb dieser Teile unter Ueberführen von leitfähigen Materialien auf die isolierenden Materialien, wodurch ein schneller Verschließ und Störungen bedingt werden·

Unter anderem weieen die vorbekannten Vorrichtungen den Nachteil

auf, daß sie verwickelte und kostspielige Schaltsysteme aufweisen, die ebenfalls häufig die Quelle für Störungen darstellen«.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe Mugrunde, Drehkontaktgeber zu schaffen, die nicht die angegebenen Nachteile aufweisen und sich in vorteilhafter Weise von den bekannten Kontaktgebern duroi. einen sehr einfachen Aufbau unterscheiden, wodurch große Sicherheit in der Funktionsweise und eine bemerkenswerte Leichtigkeit

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der Schaltvorgänge sowie sehr lange Lebensdauer der Vorrichtung erreicht wirdo Die erfindungsgemäßen Drehkontaktgeber mit punktförmigen Kontakten sind in wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß dieselben zwei relativ zueinander bewegliche Oberflächen aufweisen, wobei wenigstens eine« dieser Oberflächen eine Drehbewegung vermittelt wird und an ihrem Umfang Bauelemente vorliegen, die in der Lage sind mit Kontakten in Berührung zu kommen oder dieselben zu betätigen, die durch die andere Oberfläche getragen werden, wobei die formen dieser Oberflächen dergestalt sind, daß die Laufwege dieser Elemente Kurven mit Umkehrpunkten in Form von Oycloiden, Bpioycloiden oder HypοeyeIoiden dergestalt darstellen, daß diese Elemente somit die Kontakte betätigen oder hiermit in Berührung kommen, die an den Umkehrpunkten der Laufwege angeordnet sind, und zwar ohne relative Reibung oder Gleiten dieser Oberflächen zueinander»

Um die angestrebten Laufwege zu erzielen, reicht es z.B. aus, daß im Schnitt längs der Ebene des Laufwegee die erste Oberfläche einen Kreisförmigen Schnitt besitzt, während die zweite Oberfläche einen kreieförmjgpn oder geradlinigen Schnitt besitzt, wobei die erste Oberfläche ohne Gleiten auf der zweiten Oberfläche abrollt.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläitertt Fig. 1 zeigt achematisoh die Art und Weise, in der eine Hypooyoloide erzeugt wirdo

Fig. 2 ist <än quere ei tiger Schnitt duroh einen ersten erfindungsgemäßen K_Qntaktgeber längs der Linie H-II nach der Fig.3* Fig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie III-III nach der Fig.

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§AD ORtGiNAL

Fig. 4 zeigt schematise]! in Teilansicht einen erfindungsgemäßen Kontaktgeberο

Figo 5 und 6 sind Teilschnitte einer abgewandelten Ausführunguform eines erfindungsgemaßen Kontaktgeber-Umschalters, längs der Linie V-V nach der Figo 6 bzw„ in axialer Draufsicht*. Figo 7 ist eine schematische Darstellung eines Einzelteils einer abgewandelten erfindungsgemaßen Ausführungsform»

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 wird erläutert, wie eine Hypo- cycloide erzeugt wird. Wenn ein Kreis R, hier als "Rollelement" mit dem Mittelpunkt 0 ohne Gleiten im Inneren eines Kreises mit der festen Basis 0 abrollt, beschreibt jeder Punkt des Rollelementes R eine Hypocycloide H₀ Somit gilt Ia₀B₀ wenn der Mittelpunkt 0 die Lagen O₁, O₈, O₃, O₄ einnimmt, nachdem gleiche Bögen OL₁ , Ot₈, a_s , a₄ durchlaufen worden sind, daß der Punkt a₀ des Rollelementes R nacheinander die Lagen a_x, a₈ , a₃ und a₄ einnimmt, wie es in der Figo 1 gezeigt ist_o Die in dieser Weise erzeugte Hypocycloide weist verschiedene Umkehrpunkte auf, die sich auf dem Basiskreis befinden, und bei dem Fall nach der Figo litellen die Punkte a₀ Und a₄zteei derartige Umkehrpunkte dar_o

Wenn eich das Rollelement R nun nicht mehr in das Innere sondern nach außen hin bezüglich des Basiskreises C verschiebt, wird hierdurch eine Epicycloide erzeugte Sobald dasselbe Über eine geradlinige Basis abrollt, wird eine Cycloide erzeugt»

ο Die Epicycloiden und die Cycloiden weisen ebenfalls Umkehrpunkte

oo in entsprechender Berührung mit dem Kreis und der geradlinigen ^ Basie aufo

_ω Im Prinzip besteht die Erfindung darin, daß die zu betätigenden oo

αχ oder zu berührenden Kontakte an einem Kreis oder einer geradlinigen Basis an den Stellen der Umkehrpunkte des Laufweges eicö entsprechenden Elementes angeordnet sind, das einem Rollelement;

zugeordnet ist, welches ohne Gleitbewegung auf dem Kreis oder der Geraden der Basis abrollte

Es ergibt sich somit, daß zwischen den verschiedenen Umkehrpunkten praktisch keine Reibung zwischen dem Basiskreis und dem Rollelement vorliegt, da ja die Relativbewegung dieser Bauelemente eine Drehbewegung ohne Gleiten darstellt, und zwar unabhängig von der Geschwindigkeit des Rollelementes, d_oh. der Häufigkeit, mit der die Kontakte betätigt werden«,

Der Kreis oder die gerade Linie der Basis stellen die erste Oberfläche im Sinne der obigen Definition der Erfindung dar, während das Rollelement die zweite Oberfläche darstellt.

Bei der in den Figo 2 bis 7 wiedergegebenen erfindungsgemäßen Ausfiihrungsform stellt der Laufweg des Bauelementes, das die Kontakte betätigt oder hiermit in Berührung kommt, eine Hypocycloide dar, wobei diese abgewandelte erfindungsgemäße Ausfiihrungsform im Fall einer Cycloide oder einer Epicycloide für den einschlägigen Fachmann offensichtlich ist„

Bei der in den Pig. 2 und 3 wiedergegebenen erfindungsgemäßen Ausfuhrungsform tritt eine erste ortsfeste Oberfläche an die Stelle des Basiskreises und wird durch ein zylinderförraiges Gebilde A gebildet, in dessem Inneren eine Motorwelle B koaxial zu dem Gebilde Avorliegt und durch ein bewegliches Gebilde D in Umdrehung versetzt wird_e

An diesem Gebilde ist schwenkbar um eine geometrische Achse X-X eine zweite Oberfläche angeordnet, die durch ein Organ E gebildet wird, deren erstes Teil E₁ an die Stelle des Rollelementes tritt und dessen Umfang R₁ eine Zahnung aufweist, und in Form eines Getriebes mit einem Zahnkranz A₁ zusammenarbeitet, das durch das ortsfeste Gebilde A getragen wirdo Ein« zweites Teil E₈ des Organs E weist Arme auf,die in einer Entfernung von der

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Achae X-X gleicli dem Radius des durch das Teil E₁ durchlaufenen Rollelementes bzw* Strecke leitfähige Bauelemente vorliegen, und zwar in dem hier wiedergegebenen Falle vier derartige Elemente O₁)O₈)G₃ und O₄) die dazu dienen zwischen den Anschlußklemmenpaaren M₁T M₈, M₈-M₄, M₈-M₆ usWo einen Kentakt herzustellen, welche in das Innere des ortsfesten Gebildes A an Stellen_t wie P₁ und P₈ vorspringen,. Dieselben entsprechen den Umkehrpunkten der Oycloiden, wie H₁, die die laufwege der leitfähigen Elemente O₁, O₈, O₃ und O₄ darstellen,» Jedes der leitfähigen Elemente führt somit bei dem Eintreffen an der Umkehrstellen des Laufweges zu einem momentanen Schließen des elektrischen Schaltkreises zwischen den entsprechenden Anschlußklemmen an diesen Punkten.

Man kann natürlich mehr als zwei Anschlußklemmen an jeder der entsprechenden Stellen entsprechend den Umkehrpunkten der Laufwege der leitfähigen Elemente vorsehen, und man kann auf dem Teil E₁ des beweglichen Gebildes E eine beliebige Anzahl an leitfähigen Elementen anordnen, die im regelmäßiger oder auch nicht regelmäßiger Weise um den Umfang dieses Gebildes herum verteilt sind_e

Man kann in gleicher Weise eine Mehrzahl an beweglichen Organen, wie E₈ anwenden, die leitfähige Elemente aufweisen und einem gleichen Hollelement zugeordnet sind, ohne den Geist und Umfang der Erfindung zu verlassen, wobei jedes der beweglichen Organe mit einer Anschlußklemmenanordnung zusammenarbeitet, die an geeigneten Stellen angeordnet aind« Man kann weiterhin jede geeignete Antriebsart für das bewegliche Gebilde E heranziehen·

Bei den erfindungsgemäßen Auaführungaformen nach den Fig. 4 bis 8 geht man aua Gründen der einfaches Darstellung von der Annahmt aus) daß hierbei Organ· angewandt werden, wie sie weiter oben unter Bezugnahmt auf die Fig. 2 und 3 erläutert norden aind«

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Hierbei ergeben sich, die gleichen entsprechenden Funktionen.

Bei dem Bche ma tisch in der Figo 4 wiedergegebenen Kontaktgeber-Umkehr schalt er weist das Teil E₈ des beweglichen Gebildes eine oder mehrere Arme auf, die nicht mehr leitfähige Elemente sondern ein oder mehrere wirksame Elemente tragen, die leitfähig oder nicht leitfähig sein können und in der Lage sind, schmiegsame Lamellen, wie L₁ abzustoßen, die durch das ortsfeste Gebilde A getragen werden und an Stellen angeordnet sind, die den Umkehrpunkten des Laufweges der Elemente D₁ entsprechen» Die schmJe gsameo Lamellen bilden einen Teil eines Schaltkreises, der Anschlußklemmen, wie G₄ und O₇ einschließt, die durch das ortsfeste Gebilde getragen werden₀ In der Ruhelage schließt jede der Lamellen L₁ den entsprechenden Schaltkreis der Anschlußklemme C₆, wenn jedoch das ElementD_t an einem Umkehrpunkt der Hypocycloide ankommt, wird die Lamelle L₁ von der Anschlußklemme C₆ getrennt und gegen die Anschlußklemme G₇ gebracht· Das Element D₁ setzt sodann seinen Laufweg fort, wobei die schmiegsame Lamelle L₁ nicht mehr in Richtung auf die Anschlußklemme C₇ gedrückt wird und aufgrund ihrer Elastizität wieder gegen die Anschlußklemme G_e zum Anliegen kommt«

Die in den Figo 5 und 6 wiedergegebene, abgewandelte erfindungsgemäße AusfUhrungsform ist in jeder Hinsicht analog derjenigen naoh dir Figo 4, wobei schmiegsame !T₁ die Rolle der schmiegsamen Lamellen L₁ übernehmen» Um jedoch jede Verunreinigung der Anschlußklemmen C₆ und Qy zu vermeiden, sind dieselben in einem Hohlraum F₁ des ortsfesten Gebildes A angeordnet, wo in gleicher Weise das äußere Ende dee Elementes S₁ verschoben wird und somit zu einem Kontakt mit diesen Anschlußklemmen führt.

Die Fig. 7 zeigt schließlich eine außerordentlich einfaohe Anwendung des Erfindungsgegenstandesi no ein wirksame· Element

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D₁, das durch, das Teil E_a des beweglichen Gebildes E getragen wird, im Vorbeigehen ohne Gleiten und ohne Reibung einen Druckknopf P eines unabhängigen Kontaktschalters B betätigt, wobei der Druckknopf P an dem ortsfesten Gebilde A an einem Umkehrpunkt des Laufweges des Elementes D₁ angeordnet ist.

Naturgemäß kann das gleiche Element D₁ mehrere elektrische Leiter steuern, die an dem ortsfesten Gebilde an unterschiedlichen Stellen angeordnet sind, äie den verschiedenen Umkehrpunkten des zugeordneten Laufweges entsprechen,, In gleicher Weise kann das bewegliche Organ O₂ eine Mehrzahl an Armen aufweisen, die Elementen D₁ tragen und in entsprechender Weise auf einen oder mehfere« einzelne Kontakgeber einwirken«,

Wie bereits weiter oben angegeben, werden durch die Erfindung alle Ausführungsformen eingeschlossen, wo die entsprechenden Bauelemente Laufwege mit Umkehrpunkten in Form von öycloiden, Hypocycloiden und Epicycloiden ausführen und hierbei ohne Reibung und ohne Gleitbewegung Kontakte betätigen, wobei die Antriebsart, wie Drehbewegung, der diese Elemente tragenden Organe unwesentlich ist_o

Erfindungsgemäß werden die folgenden Vorteile erzielt: Die wirksamen Bauelemente der beweglichen Oberfläche können mit sehr hoher Geschwindigkeit bewegt werden, ihne daß eine merkliche Abnutzung dieser Elemente und der Kontakte erfolgt, mit dem dieselben in Berührung kommen_β

Diese Bauelemente üben einen sehr hohen Druck gegen die Kontakte aus, und zwar dann, wenn das Antriebsmoment für die Drehbewegung dieser Bauelemente gering ist„ S)er Kontaktgeber braucht keinerlei isolierendes Bauelement aufzuweisen»

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Claims

ng. Walter Meissner ο Dipi.-ing. Herbert Tischer

1 BERLIN 33, HERBERTSTRASSE 22 MÜNCHEN

Fernsprecher: 8 87 72 37 — Drahtwort: Invention Berlin Poetecheckkonto: W. Meissner, Berlin West 12282

Bankkonto: W. Meissner, Berliner Bank A.-G., Depka 36, ,. „_„.... _~ /^_n. ·*■_..,. . «.% . ι / ■ λ_

Berlln-Halensee, Kurfürstendamm 130 1 BERLIN 33 (GRUNEWALD), den ,j , J f ^y

HerberletraBe 22 * ' ' ' ' /

Roger Preux

Patentansprüche

1» Drehkontaktgeber mit punktförmigen K&ntakten, dadurch gekennzeichnet, daß dieselben zwei relativ zueinander bewegliche Oberflächen (A,D) aufweisen, wobei wenigstens einer dieser Oberflächen eine Drehbewegung vermittelt wird und an ihrem Umfang Bauelemente (G₁ bis O₄) vorliegen, die in der lage sind mit Kontakten in .Berührung zu kommen oder dieselben zu betätigen, die durch die andere Oberfläche getragen werden, wobei die Formen dieser Oberflächen dergestalt sind, daß die Laufwege dieser Elemente Kurven mit Umkehrpunkten (a₀ , a₄) in I¹Orm von Oycloiden, Epicycloiden oder Hypocycloiden dergestalt darstellen

daß diese Elemente somit die Kontakte betätigen oder hiermix" in Berührung kommen, die an den Umkehrpunkten Ca₀,a₄) der Laufwege angeordnet sind, und zwar ohne relative Reibung oder Gleiten dieser Oberflächen zueinander.

2. Drehkontaktgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kontakte tragende Oberfläche eine ortsfeste zylindrische Oberfläche (A) ist, die eine Drehbewegung ausführende, bewegliche Oberfläche schwenkbar an einem Gebilde (D) angeordnet ist, das in eine Umdrehung vermittels einer Motorenwelle (B) versetzt wird, die koaxial zu der ortsfesten Oberfläche (A) vorliegt, ein Teil der beweglichen Oberfläche Zähne (R₁) an ihrem Umfang trägt, die in Form eines Getriebes mit einem Zahnkranz (A₁) zusammenwirken, der sich im Innefen der ortsfesten Oberfläche befindet. 109815/0386 -2-

.3. Drehkontaktgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente (O₁ bis G₄) leitfähige Bauelemente sind, die über Arme mit der beweglichen Oberfläche verbunden sind, diese Elemente eine elektrische Verbindung zwischen wenigstens zwei

(6,7)
Anschlußklemmen/herstellen können, die an einer Stelle (.F₁,P₂) angeordnet sind, und zwar einer gleichen Stelle des Laufweges dieser Elemente entsprechende

4. Drehkontaktgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ortsfeste Oberfläche wenigstens eine sciamiegsame lamelle (L₁) in Berührung mit einer ersten elektrischen Anschlußklemme LQ₆.) trägt, diese schmiegsame Lamelle (L₁) durch die Bauelemente (O₁ bis O₄) der ortsfesten Oberfläche (A) verschoben werden kann, um so in Berührung mit einer zweiten Anschlußklemme (7) gebracht zu werden und sodann aufgrund der Elastizität wieder in Berührung mit der ersten Anschlußklemme (6) gebracht wird, sobald die Druckeinwirkung aufgehoben ist.

5. Drehkontaktgeber nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Enden der Lamellen (L₁) und der Anschlußklemmen (6,7) in einem Hohlraum (R₁) des ortsfesten Gebildes (A) angeordnet sind und teilweise durch die bewegliche Oberfläche isoliert sind.

6. Drehkontaktgeber nach Anspruch 2, dadurch gekenazeichnet, daß das ortsfeste Gebilde (A) wenigstens einen Kontakt bekannter Bauart trägt, wie einen Steuerknopf (f), der an einem Umkehrpunkt (a_o,a₄) des Laufweges des Bauelementes der beweglichen Oberfläche angeordnet ist»

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