Uprawniony z patentu: Schleicher GmbH & Co, Relaisbau KG (Berlin Zachodni) Elektromechaniczny przekaznik czasowy Wynalazek dotyczy elektromechanicznego przekazni¬ ka czasowego z silnikiem synchronicznym oraz prze¬ kladnia redukcyjna w którym wybierana wstepnie w sposób ciagly] na skali wskaznikowej przy pomocy jedrnego pokretla nastawczego kolejnosc przebiegu cza¬ sowego jest rozciagana przy pomocy drugiego pokretla wybierajacego na kilka stopni dekadowych.Znane sa przekazniki czasowe, w których nastawial- ny element ruchomy przebiegu czasu ma postac kola napedzanego silnikiem synchronicznym poprzez prze¬ kladnie redukcyjna. Zastosowanie do przekazników sil¬ nika synchronicznego jako elementu ustalajacego prze¬ biegi czasu jest szczególnie korzystne, poniewaz sil¬ niki takie pracuja ze stala iloscia obrotów i sa sto¬ sunkowo niewrazliwe na wahania napiecia sieciowego.Silniki synchroniczne maja jednak duza ilosc obro¬ tów, która musi byc obnizana przez jedna lub kilka przekladni redukcyjnych. Znane i stosowane w prze¬ kaznikach czasowych, przekladnie redukcyjne sa prze¬ waznie tak wykonane, ze poszczególne waly kól prze¬ kladni zebatych umieszczone sa na Okregu kola tak, ze otaczaja centralnie ulozyskowany wal nastawczy.W przekaznikach czasowych, które wyposazone sa w ipokretlo wybierajace do wstepnego wyboru róznych zakresów czasowych, wal nastawczy ma na koncu prze¬ ciwleglym do pokretla nastawczego, uklad zlozony z dwóch kól zebatych, przy pomocy którego mozliwe jest, zalezne od wyboru, zalaczanie przed kolem prze¬ biegu czasu wiecej lub mniej kól zebatych przekladni 10 U 20 25 redukcyjnej. Dzieki temu mozna wybrany w sposób ciagly przebieg czasowy, odpowiednio do pozadanego opóznienia czasowego, rozciagnac na wiele stopni, przy tym lozciagniecie to, w znanych przekaznikach czaso¬ wych nastepuje najkorzystniej dekadowo.W znanych pizekaznikach czasowych silnik synchro¬ niczny pracuje w sposób ciagly albo jako uruchamiany równoczesnie z przekaznikiem to znaczy, ze silnik syrjchroniczny przy przylozonym napieciu obraca sie, w sposób ciagly, równiez poza przebiegiem czasowym przez co na poczatku okresu przebiegu czasowego uzys¬ kuje sie lotny start pozostalych uruchamianych czesci przekaznika czasowego, albo tez silnik synchroniczny jest tak wlaczony ze zaczyna sie Obracac równoczesnie z poczatkiem nastawionego przebiegu czasowego. W kazdym z tych przypadków po pobudzeniu elektro¬ magnesu, który wyzwala proces laczeniowy przekaz¬ nika czasowego, wyjsciowe lcolo zebate przekladni re¬ dukcyjnej zostaje sprzegniete z kolem zebatym prze¬ biegu czasu.Proces sprzegania powoduje powstawanie bledu cza¬ sowego przekaznika. Ten blad czasowy wywolany jest tym, ze w procesie sprzegania, kola zebate przekladni redukcyjnej swymi zebami nie jednoczesnie i nie na¬ tychmiast zazebiaja sie z zebami kola zebatego przebie¬ gu czasu, gdyz zeby kól zebatych tylko czesciowo trafia, ja na siebie i dopiero po pewnym czasie zostaja ze soba zazebione. Ten blad wywolany przez proces sprzegania powoduje niedokladnosc przebiegu czasowego w calym nastawialnym zakresie i wystepuje ponownie przy kaz- 7195071950 dym procesie laczeniowym. Blad ten jest niezalezny od wielkosci kazdorazowo nastawionego czasu, /tak, ze przy krótkich przebiegach czasu blad jest stosunkowo szcze¬ gólnie duzy, to znaczy odgrywa znaczna role.Dla umniejszenia bledu sprzegania, na kole uplywu 5 czasu umieszcza sie szczególnie duza ilosc zebów przy ich mozliwie najmniejszej .wielkosci. Ten srodek jest jednak ograniczony z jednej strony najmniejszym moz¬ liwym modulem zeba a z drugiej strony wymiarami przekaznika czasowego. Poniewaz dazy sie do nadania 10 przekaznikowi czasowemu malych wymiarów koto prze¬ biegu czasu nie moze byc zaprojektowane jako dowol¬ nie duze, lecz musi równiez posiadac mozliwie naj¬ mniejsza srednice.Przekladnia redukcyjna równiez powinna byc wyko- 15 nana w sposób mozliwie przestrzennie oszczedny gdyz musi byc umieszczona wewnatrz mozliwie niewielkiego gabarytu przekaznika. Wytwórcy znanych przekazników czasowych podaja, ze dla mastawiainych zakresów cza¬ sowych, blad nastawienia wynosi przecietnie ± 0,5 % 20 w odniesieniu do wartosci krancowej zakresu skali.Przy czasowych wartosciach nasitawczych które sa mniejsze niz pelny zakres skali, a zwlaszcza przy ta¬ kich, które leza w poczatkowym jej zakresie bezwzgled¬ na stada wartosc bledu sprzegania, odgrywa wiec iole 25 znacznie wieksza niz przy zakresach czasowych, które rozciagaja sie, w przyblizeniu, na pelny zakres skali.Podany dla pelnej wartosci skali jako + 0,5 % blad czasiowy przykladowo przy nastawieniu czasowym rów¬ nym 1/10 pelnego wychylenia skali wynosi juz ±5% a przy 1/20 pelnej wartosci skali nawet ±10% itp.Tak wiec blad czasowy w zaleznosci od poszczególnych wartosci nastawienia sikali, ma wartosc nie liniowa lecz raczej wykladnicza, przy czym niedokladnosc czasowa przy nastawieniach krótkotrwalych wzrasta szczególnie siMe. W zwiazku z tym znany jest juz przekaznik czasiowy, kitóry pozwala na nastawienie czasów na dwóch róznych zakresach skali. Przy tym rozwiazaniu na ply¬ cie czolowej przekaznika czasowego obok pokretla na- stawczego, którym dokonuje sie wstepnego wyboru za¬ kresu czasu, przewidziane jest drugie pokretlo, wyboru wstepnego, które umozliwia przelaczenie przekaznika czasowego z jednego zakresu czasowego na inny. Od¬ powiednio do tego na plycie czolowej przekaznika cza¬ sowego znajduja sie równiez dwie skale, odpowiadaja- ce nastawianym zakresom czasowym. Zakresy czasowe zachodza przy tym na siebie w taki sposób, ze wstep¬ nie zadany zakires czasowy droga przelaczenia pokretla wyboru wstepnego moze byc w swym dolnym zakresie czesciowo rozciagniety.Wada tego samego przekaznika czasowego polega jednak na tym, ze pracuje on tylko z jednym jedynym, tylko czesciowo rozciaganym wswym dolnym zakresie za¬ kresem czasowym, a ponadto nie posiada zalet innych znanych przekazników czasowych z kilkoma dekadowo sitopniowanymi zakresami czasowymi. W nowoczesnej technice laczeniowej, przekaznikowi stawiane sa zwiek¬ szone wymagania, wymagane sa bardzo rózne zakresy czasowe, przy czym te wstepnie wybierane sterowania czasowe o róznej dlugosci, powinny byc realizowane jednym i tym samym przekaznikiem czasowym.Celem i zadaniem wynalazku jest zmniejszenie bledu powstajacego na skutek procesu sprzegania elementu przebiegu czasowego, w elektromechanicznym przekaz- 65 30 35 40 45 50 nikach czasowych z silnikiem synchronicznym i prze¬ kladnia redukcyjna, w których wstepnie wybieralny w sposób ciagly na skali wskaznikowej przy pomocy pokretla nastawczego, ciag czasowy jest przy tomocy dirujgaiego pokretla wybierajacego rozciagany na wiele stopni dekadowych, a przy tym, zwlaszcza w mniejszym zakresie czasowym, umozliwienia zmniejszenia bledu do okolo 1/3.Rozwiazanie .tego zadania osiagniete zostalo dzieki temu, ze elektromechaniczny przekaznik czasowy z sil¬ nikiem synchronicznym oraz przekladnia redukcyjna, w którym wybierana wstepnie w sposób ciagly na skali na plycie czolowej przy pomocy jednego pokretla ko¬ lejnosc przebiegu czasowego jest rozciagane przy po¬ mocy drugiego pokretla na kilka stopni dekadowych przy czym stopniom czasowym w ilosci wiekszej niz dwa, korzystnie trzem, odpowiadajacym okreslonym piizetozeniom przekladni redukcyjnej przyporzadkowane sa dalsze kola zebate oraz zgodne z nimi skale wskaz¬ nikowe dla wybierainia w sposób ciagly kolejnosci cza¬ sowej, przy iczym na drugim pokretle nalozone sa we¬ wnatrz odpowiednich segmentów, odpowiadajace posz¬ czególnym izakresom czasowym, oznaczenia barwne, po¬ wtarzajace barwe skal.W najkorzystniejszym wykonaniu, wynalazek charak¬ teryzuje sie tym, ze trzy dekadowe zakresy czasowe wynosza jedna sekunde, 10 sekund i ,100 sekund, któ¬ rym przyporzadkowane sa zakresy czasowe wynoszace 3 i 30 sekund. Dzieki temu, ze dekadowym stopniom czasowym wewnatrz przekladni redukcyjnej przyporzad¬ kowane zostaly dalsze redukcyjne kola zebate, dokony¬ wane jest koflzystne rozciagniecie zwlaszcza poczatko¬ wych zakresów skali czasowej, to znaczy, ze kolo prze¬ biegu czasowego wykonujace przy nastawianiu malych zakresów czasowych jedynie obrót o maly kat, przy takim samym nastawieniu czasowym wykona przebieg równy pelnemu obrotowi albo przynajmniej obrót d stosunkowo duzy kat.Staly, sam w sobie, blad, który powstaje na skutek wyjsciowego w&przegania zebnika przekladni, w kolo przebiegu czasowego i który zwlaszcza przy malych zakresach czasowych odgrywa duza role, jest wiec w wielkosci wzglednej zmniejszony. Przykladowo przy ska¬ li czasowej obejmujacej 30 sekund której przyporzad¬ kowana jest dalsza rozciagnieta skala obejmujaca 10 sekund nastepuje zmniejszenie bledu do jednej trzeciej.Dzieki temu, ze rozciagniecie poiczatkowego zakresu jest jednakowe wewnatrz kazdego dekadowego stopnia czasowego, mozliwe jest umieszczenie na plycie czolo¬ wej przekaznika czasowego oznaczen tylko dwu skal czasowych, ito znaczy, ze w opisywanym w dalszym ciagu przykladzie wykonania wynalazku, przewidziane sa dwie skale czasowe które obejmuja oznaczenia po- dzialek od 0 do 10 i od 0 do 30 jednostek czasowych.Zastosowanie niewielu dodaltkowych redukcyjnych kól zebatych nie powieksza znanej jako takiej przekladni, tak, ze dotychczas seryjnie produkowane przekazniki czasowe nie potrzebuja byc poddawane duzym zmia¬ nom i niemal nie pociaga .powstawania dodatkowych kosztów produkcyjnych.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przed¬ stawia przekaznik czasowy w uproszczonym widoku peispektywicznym, fig. 2 — wykres, którego odcieta71950 odtwarza zakresy czasowe, a rzedna blad procentowy.Przedstawiony na fig. 1 schematycznie przekaznik cza¬ sowy posiada na plycie czolowej 1 wspólosiowe wzgle¬ dem siebie, (pierscieniowe skale wskaznikowe 2, 3 wy¬ konane róznymi barwami, albo iczarno4Male, przy czym jedna stanowi negatyw w stosunku do drugiej.Jedna skala obejmuje zakres czasowy od 0 do 30 jednostek czasowych, a druga zakres od 0 do 10 jed¬ nostek czasowych. Przy pomocy pokretla nastawczego 4 wybierany jest na skalach dowolny czas opóznienia procesu laczeniowego przez przekaznik przy czym czas ten jest pokazywany przez wskaznik 5. Na wale z po¬ kretlem nasitawczym 4 wspóls%rodkowo najkorzystniej na jego stronie czolowej umieszczone jest drugie pokretlo wybierajace 6, które umozliwia skokowe nastawianie róznych zakresów czasu.W przykladzie wykonania na skali wskaznikowej 3 wstepnie wybierane sa zakresy czasowe 1 sekunda, 10 sekund i 100 sekund, podczas gdy na skali wskazni¬ kowej 2 nastawiane zakresy czasowe 3 i 30 sekund.Na odpowiednich wycinkach pokretla wybierajacego 6, powtórzone sa barwy skal w jest przejrzyste nastawienie wykluczajace mozliwosc po¬ mylki. Przekaznik czasowy napedzany jest silnikiem synchronicznym 7, który w znany sposób, moze obra¬ cac sie ciagle, albo byc uruchamiany równoczesnie z nie przedstawionym na rysunku elektoomaignesem.Ruch obrotowy silnika synchronicznego 7 przeno¬ szony jest z jego walu na przekladnie redukcyjna 8, aby przez nia ulec w odpowiedni sposób zredukowa¬ niu. W tym celu na koncu stale polaczonego z pok¬ retlem wybierajacym 6 wale nastawcizym 9 umieszczony jest uklad dwóch kól 10, w ten sposób, ze wal moze byc zaleznie od wyboru doprowadzony do zazebiania z jednym z kól zebatych ukladu redukcyjnego.Nieprzedsitawiony na rysunku magnes laczeniowy po¬ woduje sprzegniecie jednego z kól zebatych ukladu dwóch kól 10 z kolem przebiegu czasowego 11 Co powoduje jego uruchomienie na przebieg czasu nasta¬ wiony na skali wskaznikowej 2 wzglednie 3. Przebieg procesu sprzegania powoduje powstawanie bledu cza¬ sowego na skutek tego, ze zeby ukladu dwóch kól 10 podczas procesu wsprzegania nie zazebiaja sie natych¬ miast i bezposilizgowo z zebami kola przebiegu cza¬ sowego 11. W momencie sprzegania zeby kól zeba¬ tych tylko czesciowo zachodza wzajemnie na siebie i dopiero po obrocie o okreslony ulamek grubosci zeba dochodzi wreszcie do stalego zazebienia. Ten blad wywolany przez proces sprzegania jest nieza¬ lezny od czasu nastawionego na skali wskaznikowej 2 lub 3.Zmniejszenie bledu sprzegania zrealizowane jest dzie¬ ki temu, ze w przypadku nastawiania zakresu czasu w poczatkowej czesci skali wskaznikowej, kiedy kolo przebiegu czasowego 11 ma wykonac jedynie niewielki kat obrotu, stosuje sie odpowiednio podporzadkowana temu zakresowi czasowemu skale, co odpowiednio zwieksza kat obrotu kola przebiegu czasowego 11.Przykladowo, nastawienie 1 sekundy w znanych do¬ tychczasowych przekaznikach czasowych musialoby byc dokonywane na skali 3-sekundowej, obecnie moze byc uzyta skala 1-sekundowa, na skutek czego kolo prze¬ biegu czasowego 11 nie wykonuje jak poprzednio je¬ dynie oorolfcu o kat wynoszacy 1/3 czesc pelnego obro¬ tu, lecz wykonuje obrót rozciagajacy sie na 300°.Fit. 2 przedstawia graficznie korzystne zmniejszenie bledu czasowego. Krzywe narysowane linia ciagla ogra¬ niczaja blad czasowy w zaleznosci od .wstepnego wy¬ boru czasu wynoszacego 3 wzglednie 30 jednostek cza- 5 sowych, podczas gdy krzywe przerywane odtwarzaja stopniowanie czasowe nastawiane w przedzialach od 0 do 1, od 0 do 10 i od 0 do 100 jednostek czasowych.Poniewaz blad czasowy spowodowany procesem sprze¬ gania jest w swej wartosci bezwzglednej staly, staje l0 sie on na fig. 2 szczególnie widoczny dla malych (krót¬ kich) przebiegów czasowych.Przedstawione krzywe sa funkcjami potegowymi, przy¬ kladowo blad czasowy dla pelnego zakresu skali trój¬ kowej wynosi ±0,5%. Gdyby wstepny wybór czasu 15 mozliwy byl na tej jednej skali, wówczas z natury ' wlasciwy przekaznikowi czasowemu blad bezwzgledny wynosilby przy jednej jednostce czasowej 1,5%, przy 0,5 jednostek czasowych 3%, przy 0,2 jednostek cza¬ sowych okolo 7,7% i tak dalej. Zgodnie z wynalazkiem 2o obecnie dla nastawienia przekaznika nie wybiera sie zakresów takich jakie przedstawione sa na fig. 2 przez calkowicie pionowo zakreskowane pola bledów, krzy¬ wych ciaglych lecz takie jakie sa wyznaczone przez krzywe przedstawione jako kreskowane. Wstepny wy- 25 bór czasu dla lewego odcinka czasowego wewnatrz ukladu graficznego z fig. 2 dokonywany jest tak, ze dla zakresu czasowego ponizej 1 sekundy stosuje sie przedstawiona na fig. 1 skale wskaznikowa 3, nato¬ miast dla zakresu czasowego 1—3 sekundy wykorzy- 30 stuje sie wykonana na czarno skale wskazndka 2* Maksymalny blad wewnatrz odcinka czasowego od 1 do 3 jednostek czasowych pozostaje wiec, jak to jest widoczne z przedstawienia graficznego, co najwy¬ zej 1,5%, podczas gdy w zakresie czasowym ponizej jednej jednostki czasowej przy jeszcze rozsadnym wy¬ borze wstepnym czasu wynoszacym okolo 0,15 jed¬ nostek czasowych stanowi jedynie 3,5% w przeciw¬ stawieniu do poprzednich 10%. Blad czasowy jest wiec zgodnie z wynalazkiem zredukowany do 1/3, co odpo¬ wiednio ma równiez miejsce w taki sam sposób dla dalszych dekadowych zakresów czasowych.W przekaznikach czasowych dazy sie, aby przy na¬ stawieniu czasu wartosc bledu przybierala postac zbii- 45 zona do liniowej w zaleznosci od wstepnego wyboru czasu. Ten idealny stan wymaga jednakze znacznie wyzszych nakladów i calkowicie innego uksztaltowania przekaznika. Jest on mozliwy do osiagniecia jedynie przy pomocy calkowicie elektronicznego przekaznika. 50 W tym wzgledzie wynalazek przedstawia soba pozycje zblizenia sie do tego idealnego stanu, przy czym bez duzego nakladu dodatkowego znajduje zastosowanie w dotychczas znanych przekaznikach czasowych. 55 PL PL