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Synchronisiereinrichtung an einem optischen Signalmelder mit einem in einer Richtung angetriebenen drehbaren Signalträger Es sind seit längerer Zeit optische Signalmelder bekannt, welche insbesondere zur Anzeige von Zahlen dienen und in welchen ein drehbarer Signalträger vorhanden ist, welcher - gesteuert durch eine Gebereinrichtung - in Abhängigkeit seiner Stellung auf irgendeine Weise Signale zur Anzeige bringt. Dabei ist es üblich, eine Synchronisiereinrichtung anzu- bringen, mit Hilfe derer der Signalträger bei jeder Umdrehung mit der Gebereinrichtung synchronisiert wird.
In vielen Fällen wird bei der Neueinstellung eines Signalträgers in der Weise vorgegangen, dass der Signalträger zuerst zu einer Rückstellbewegung veranlasst wird, indem er mit erhöhter Geschwindigkeit in eine Synchronisierstellung gedreht wird, wo er durch eine mechanische Hemmung am Weiterdrehen verhindert wird. Sodann wird mittels einer Magneteinrichtung die mechanische Hemmung gelöst und der Signalträger zu einer Einstellbewegung veranlasst, indem er mit reduzierter Geschwindigkeit in die neue Stellung gedreht wird.
Die Rückstellung kann mit erhöhter Geschwindigkeit erfolgen, da dort keine grosse Präzision notwendig ist, denn der Signalträger gelangt - sofern die Rückstellbewegung lange genug dauert - auch dann in die Synchronisier- Stellung, wenn seine Bewegung von der Gebereinrichtung nicht vollständig beherrscht wird. Demgegenüber kann die Einstellbewegung, welche genau erfolgen muss, nur relativ langsam erfolgen.
Sofern nun eine grosse Anzahl von Zeichen anzuzeigen ist, beispielsweise sämtliche Buchstaben des Alphabets, so kann die Einstellzeit des Signalträgers relativ lange dauern, was in vielen Fällen unerwünscht ist.
Die Erfindung ermöglicht nun eine Beschleunigung der Einstellung des Signalträgers, indem bei ihrer Anwendung der während einer Einstellbewe- gung durchschnittlich durch den Signalträger zurückzulegende Drehwinkel unter sonst gleichen Voraussetzungen auf die Hälfte reduziert werden kann. Sie betrifft eine Synchronisiereinrichtung an einem optischen Signalmelder.mit einem in einer Richtung angetriebenen drehbaren Signalträger. Diese Synchro- nisiereinrichtung umfasst eine mechanische Hemmungseinrichtung, welche in Abhängigkeit vom Erregungszustand eines Elektromagneten in bestimmten Stellungen des Signalträgers die Weiterbewegung des Signalträgers hindert oder freigibt.
Die Synchroni- siereinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hemmungseinrichtung in zwei verschiedenen Stellungen des Signalträgers wirksam ist. Die Verhältnisse sind dabei derart gewählt, dass in der einen der genannten Stellungen die Behinderung bei erregtem und die Freigabe bei nicht erregtem Elektromagnet und in der andern der genannten Stellungen die Behinderung bei nicht erregtem und die Freigabe bei erregtem Elektromagnet stattfindet.
Es wird nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Bei diesem Beispiel handelt es sich um einen Signalmelder mit einem Signalträger, welcher aus einer Trommel mit an ihrem Umfang befestigten umwendbaren, die anzuzeigenden Signale tragenden Plättchen besteht. Diese Trommel wird dabei über passende übersetzungen von einem Schrittmotor angetrieben, welcher seinerseits durch Impulse mit wechselnder Polarität fortgeschaltet wird.
Die Fig. 2 zeigt einen Aufriss des Signalmelders und Fig. 1 stellt einen von unten gesehenen Horizontalschnitt dar.
Dieser Signalmelder ist zwischen zwei Platinen aufgebaut. Er wird von einem Schrittmotor angetrieben, welcher aus Jochen 2 mit einer Erregerspule
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1 und einem Anker 3 besteht. Der Anker seinerseits besteht aus einem nichtmagnetischen Isolierstoff und enthält in seinem Innern den Dauermagneten 22. Ein Teil 4 des Ankers ist als Zahnrad ausgebildet, das den später erläuterten Anzeigemechanismus antreibt. Sofern an die Spule 1 abwechselnd polarisierte Spannungsimpulse angelegt werden, so ändert jeweils die Polarität der Joche, wodurch der Anker 3 bei jedem Impuls um einen Schritt, d. h. um eine halbe Umdrehung im Uhrzeigersinne gedreht wird.
Das erwähnte Zahnrad 4 des Ankers greift in das Zahnrad 5 ein, welches mit dem Zahnrad 6 starr gekuppelt ist. Das Zahnrad 6 seinerseits greift in das Zahnrad 7 ein, welches mit dem Zahnrad 8 verbunden ist. Dieses Zahnrad 8 treibt das Zahnrad 9 gleichen Durchmessers an, welches in derselben Weise wie die beiden Scheiben 10 mit der Achse 24 starr verbunden ist. Zwischen diesen beiden Scheiben sind Anzeigeplättchen 11 angeordnet, welche mit seitlichen Zapfen in Löchern der genannten Scheiben beweglich gelagert sind. Diese Löcher sind in einer regelmässigen Teilung auf einem zur Achse 24 konzentrischen Kreis angeordnet.
Die aus den Scheiben 10 und den Plättchen 11 gebildete Trommel dreht sich im Ge- genuhrzeigersinn, wobei jedes der Plättchen auf der hintern Seite der Trommel emporsteigt und sich dann nach vorn bewegt, bis es am Anschlag 12 ansteht. Beim Weiterdrehen der Trommel gleitet es unter dem Anschlag 12 hindurch, fällt entsprechend dem strichlierten Halbkreis 25 hinunter und wird an- schliessend von den später herabfallenden Plättchen wieder zugedeckt.
Die Plättchen sind, was auf den Figuren nicht sichtbar ist, beidseitig beschriftet, und zwar auf der einen Seite mit dem obern Teil und auf der andern Seite mit dem untern Teil je eines Zeichens, so dass jeweils die beiden von vorn sichtbaren Plättchen zusammen ein Zeichen anzeigen, welches auf den Figuren nicht sichtbar ist. Die übersetzungsverhältnisse der Zahnräder sind derart gewählt, dass je eine halbe Drehung, d. h. ein Schritt des Ankers 3 einer Bewegung der Trommel um eine Teilung entspricht.
Da die Zahnräder 8 und 9 den gleichen Durchmesser aufweisen, bewegen sie sich winkeltreu, wodurch jede Stellung des Zahnrades 8 und somit auch des mit ihm starr gekuppelten Zahnrades 7 einer bestimmten Stellung der Trommel entspricht. Zum Zwecke der Synchronisierung des Signalmelders mit einer nicht dargestellten Gebereinrichtung ist nun eine mechanische Hemmungseinrichtung angebracht, welche in bestimmten Stellungen des Signalträgers denselben an der Weiterbewegung hindert oder ihn freigibt. Diese Hemmungseinrichtung umfasst zwei Stifte 13 und 15, welche am Zahnrad 7 an zwei um 180 versetzte Stellen in verschiedenen Abständen von der Drehachse des Rades 7 angebracht sind. Der Stift 13 liegt dabei auf einer äussern Kreisbahn 14 und der Stift 15 auf einer innern Kreisbahn 16.
Ein weiterer Bestandteil dieser Hemmungseinrichtung ist ein abgewinkelter beweglicher Hebel 19, welcher an einer Achse 20 gelagert ist. Dem hintern Teil des Hebels 19 gegenüber befindet sich ein durch eine Spule 18 erregbarer Elektromagnet 17. Sofern dieser Magnet erregt wird, zieht er den abgewinkelten Teil des Hebels 19 an, worauf der Hebel im Uhrzeigersinne um die Achse 20 gedreht wird. Der Hebel 19 kann daher zwei durch den Erregungszustand des Elektromagneten 17 bestimmten Lagen einnehmen, welche durch das Anschlagen des Hebels an den Anschlägen 23 bestimmt sind. Die obere Lage nimmt er unter Einwirkung des erregten Magneten 17, die untere Lage bei nicht erregtem Magneten unter Einwirkung der Schwerkraft ein.
Der Hebel 19 weist vorn eine Nase 21 auf, welche in seiner untern Lage in die Bahn 14 des Stiftes 13 und in seiner obern Lage in die Bahn 16 des Stiftes 15 ragt. Durch diese aus dem Hebel und den Stiften bestehende Hemmungseinrichtung wird der Signalträger, d. h. die Trommel, in bestimmten Fällen an der Fortbewegung gehindert. Diese Behinderung kann in zwei Stellungen des Signalträgers erfolgen, nämlich in einer ersten, in welcher sich der Stift 13, und in einer zweiten, in welcher sich der Stift 15 bei der Nase 21 befindet. In der ersten Stellung befindet sich die mit 26 bezeichnete Hälfte des Signalträgers unten und in der zweiten Stellung oben. In der ersten Stellung erfolgt eine Behinderung der Weiterbewegung des Signalträgers in der untern Lage des Hebels 19.
In der obern Lage dieses Hebels erfolgt dagegen eine Freigabe, da dann die Nase 21 aus der Bahn 14 herausbewegt wird. In der ersten Stellung des Signalträgers erfolgt somit eine Behinderung bei nicht erregtem und eine Freigabe bei erregtem Elektromagnet 17. In der zweiten Stellung des Signalträgers ist es umgekehrt, indem dort die Behinderung bei erregtem und die Freigabe bei nicht erregtem Magnet erfolgt. Durch den Erregungszustand des Elektromagneten 17 kann somit die Stellung des Signalträgers, d. h. der Trommel, in welcher er an der Weiterbewegung gehindert wird, bestimmt werden.
Sofern nun, ausgehend von einer beliebigen Stellung der die Plättchen tragenden Trommel, ein bestimmtes Zeichen angezeigt werden soll, wobei die Stellung der Trommel der nicht dargestellten, den Einstellvorgang steuernden Gebereinrichtung nicht bekannt ist, so muss zuerst eine Rückstellbewegung zur Synchronisierung der Trommelstellung mit den Stromkreisen der Gebereinrichtung erfolgen. Diese Synchronisierung kommt dadurch zustande, dass auf den Schritmotor eine mindestens einer ganzen Umdrehung entsprechende Anzahl von Rückstellimpul- sen gegeben wird, wobei infolge der Wirkung der aus dem Hebel 19 mit der Nase 21 und den beiden Stiften 13 und 15 bestehenden Hemmungseinrichtung die Trommel nur so weit drehen kann, bis einer der Stifte 13 oder 15 an der Nase 21 ansteht.
Diese Stellung wird als Synchronisierstellung bezeichnet. Die weiteren Impulse bleiben wirkungslos. In Abhängigkeit vom Erregungszustand des Elektromagneten 17 befindet sich - wie früher erklärt - die mit 26 be-
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zeichnete Hälfte der Trommel unten oder oben. Durch Erregung oder Nichterregung des Elektromagneten 17 durch die Gebereinrichtung vorgängig der Abgabe der Rückstellimpulse wird somit die Syn- chronisierstellung der Trommel vorgewählt, und zwar derart, dass sich diejenige Hälfte der Trommel, welcher das anzuzeigende Plättchen angehört, oben befindet.
Sofern nun genügend Rückstellimpulse auf den Schrittmotor gegeben wurden, erfolgt die Einstellung der Trommel, ausgehend von einer der beiden Syn- chronisierstellungen. Vorgäng-g zu dieser Einstellung wird nun der Erregungszustand des Magneten 17 ge- ändert, d. h. die Erregung wird ausgeschaltet, sofern sie eingeschaltet war, und umgekehrt. Durch diese Zustandsänderungen wird die Behinderung der Fortschaltung wieder aufgehoben, so dass die weitern von der Steuereinrichtung auf den Schrittmotor gegebenen Impulse die Trommel wieder drehen können.
Da für diese Einstellung die Ausgangslage der Trommel, nämlich eine der Synchronisierstellungen, genau bekannt ist, entspricht jeder auf den Schrittmotor gegebenen Impulszahl die Anzeige eines bestimmten Zeichens, so dass mittels Abzählung der Impulse durch die Gebereinrichtung ein bestimmtes Zeichen angezeigt werden kann. Infolge der Anordnung von zwei verschiedenen Synchronisierstellungen ist dabei zur Einstellung höchstens eine Zahl von Impulsen erforderlich, welche der Hälfte der Gesamtzahl der Plättchen entspricht. Gegenüber einer Einrichtung mit nur einer Synchronisierstellung ergibt sich dabei für die durchschnittliche Einstellzeit eine Verminderung auf die Hälfte.
D:e Rückstellzeit, d. h. die Zeit für die vor der Einstellung notwendige Drehung der Trommel bis zum Anschlag, ist in beiden Fällen gleich gross, denn in beiden Fällen muss die Trommel im ungünstigsten Fall eine volle Umdrehung ausführen. Da wie eingangs erwähnt - die Impulsfolge für die Rückstellung schneller sein kann als für die Einstellung, so fällt die Verkürzung der Einstellzeit wesentlich ins Gewicht. Die Synchronisiereinrichtung kann auch in Signalmeldern mit projizierten Zeichen oder in solchen mit auf ihrem Umfang Zeichen tragenden, umlaufenden Trommeln angewendet werden.
Man ist auch nicht an die symmetrische Verteilung der beiden Synchro- nisierstellungen auf zwei um 180 versetzte Stellungen gebunden. Grundsätzlich kann eine andere Anordnung gewählt werden, aber die symmetrische Verteilung wird im allgemeinen die günstigste sein.