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Verfahren und Vorrichtung zur elektrischen Fernmeldung von Messgrössen.
Bei dem bekannten Impulsfrequenzverfahren zur elektrischen Fernmeldung von Messgrössen werden durch die Fernleitung Stromstösse gesendet, deren Frequenz der fernzumeldenden Messgrösse proportional gehalten wird. Dies erfolgt beispielsweise derart, dass ein rotierender elektrischer Zähler, dessen Drehzahl nach einer der bekannten Methoden von einem Messgerät, einem Dampfmesser u. dgl. proportional der Messgrösse beeinflusst wird, eine Kontaktvorrichtung besitzt, die bei jeder Umdrehung der Zählerwelle einmal kurz anspricht und hiedurch die Stromstoss bewirkt.
Die Stärke des lokalen Stromes, der auf der Empfangsstelle der Stromimpulse die Messgrösse anzeigt (Meldestrom), soll nur von der Impulsfrequenz, nicht aber von anderen Grössen, z. B. der Stärke, Spannung oder Quelle der Stromstösse abhängen.
Dies wird in vollkommener Weise gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass zur Steuerung des Meldestromes die Relativbewegung zweier Steuerglieder dient, von denen das eine im Rhythmus der Impulsfrequenz, das andere vom Meldestrom selbst betätigt wird.
Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 beispielsweise das Schema einer Vorrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens. Die Fig. 2,3 und 4 zeigen Einzelheiten hiezu. Die Fig. 5 veranschaulicht eine abgeänderte Ausführungsform. während die Fig. 6 eine Einzelheit wiedergibt.
In den Fig. 1-3 bezeichnet 1, 2 die Leitung, über welche die Impulse mit einer der Messgrösse proportionalen Frequenz an der Empfangsstelle E einlangen. Mit D ist ein Differentialgetriebe bezeichnet, das aus zwei an Ort und Stelle gegensinnig umlaufenden Kegelrädern 3, 20 und einem Planetenrad, 22 besteht. Das ortsfest umlaufende Kegelrad 3 dieses Getriebes sitzt auf der Welle 4, die ein Schaltrad 5 trägt, das vom Segment 6 im Rhythmus der über die Leitung 1, 2 ankommenden Impulsfrequenz angetrieben wird.
Zu diesem Zwecke ist der linke Arm des bei 7 schwingbar gelagerten Segmentes zu einem Anker 8 für das Impulsrelais 9 ausgestaltet, während der rechte Arm unter dem Einfluss einer Feder 10 steht, die gespannt wird, so oft das Relais 9 den Anker 8 anzieht und das Segment im entgegengesetzten Sinne verschwenkt, so oft das Relais (in den Impulsil1tervallen) stromlos wird.
Das zweite ortsfeste und gegensinnig zum Rad 3 umlaufende Kegelrad 20 des Differentials D sitzt auf der umlaufenden Welle 21 des Zählers Z, der vom Strom (z. B. einer Batterie B) gesteuert wird, in dem das die fernzumeldenden Messgrössen anzeigende Instrument R und das registrierende Instrument Rf liegt. Dieser Strom sei im folgenden kurz, Meldestrom"genannt.
Mit 22 ist das gleichfalls als Kegelrad ausgebildete Planetenrad des Differentials bezeichnet, das samt dem Kontaktarm 23 in Ruhe bleibt, solange sich die beiden Kegelräder 3, 20 mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit gegenläufig drehen, d. li. solange die Zählerwelle 21 eine der ankommenden Impulsfrequenz und daher auch der fernzumeldenden Messgrösse entsprechende Umlaufgeschwindigkeit hat.
Ändert sich mit der fernzumeldenden Messgrösse die Impulsfrequenz, so ändert sich die Drehzahl des Rades 3 und das Planetenrad 22 samt dem Kontaktarm 23 bewegt sich in einer der beiden, durch den Doppelpfeil (Fig. 2) angedeuteten Richtungen. Diese Bewegung wird in folgender Weise zur Steuerung des Meldestromes benützt :
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Angenommen, die Impulsfrequenz steigt, so dass das Rad 3 schneller läuft als das Rad 80.
Es wird sich das Planetenrad 22 samt dem stromleitenden Arm 23 im Sinne des Pfeiles p bewegen, so dass der Kontaktdaumen 23a. auf den metallischen Teil 30"'des Segmentes S auflauft. Es kommt nun folgender, das Relais 31 erregender Stromverlauf zustande : Batterie B,
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ist behufs Funkenlöschung ein induktionsfreier hoher Widerstand 43 geschaltet. Das Relais 31 zieht den Anker 32 des bei 33 schwingbar gelagerten Doppelhebels unter Spannung der Rückführfeder 34 an. Dadurch kuppelt der rechte Arm 35 des Doppelhebels die im Vierkantbereich der Welle 36 verschiebbare Doppelklauenmuffe 37 mit dem oberen der beiden ständig und gegensinnig auf der Welle 36 frei umlaufenden Räder 38, 39.
Die Welle 36 setzt sich als Schraubenspindel 40 fort, die bei Drehung im Sinne des Pfeiles P (Fig. 4) die Wandermutter 41 (Fig. l) nach abwärts steuert, so dass die Spannungsdifferenz am Potentiometer 42 zwischen dem Anschlusspunkt m und dem Gleitkontakt n vergrössert wird. Die Meldestromstärke und mit ihr die Drehzahl der Zählerwelle 21 steigt nun, so dass sehr rasch die das Planetenrad 22 stillsetzende Gleichheit der Drehzahl der beiden Wellen 4, 21 hergestellt wird. Da die Kupplung der Muffe 37 mit dem Rad 38 vorerst noch nicht gelöst wird, wird am Potentiometer 42 weiter Widerstand ausgeschaltet, so dass das Rad 20 rascher umzulaufen beginnt, als das Rad 3.
Dadurch wird dem Planetenrad 22 und dem Kontaktarm. 23 die rück- läufige Bewegung (im Sinne des Pfeiles p1 in Fig. 2) erteilt, so dass der Kontaktdaumen 23a auf den isolierten Teil 30i des Segmentes S aufläuft und den Errpgerstrom für das Relais 31 unterbricht. Die Feder 34 zieht nun den Anker 32 ab und stellt gleichzeitig den Eingriff zwischen der Doppelklauenmuffe 37 und dem unteren, ständig umlaufenden Rad 39 her.
Die Spindel 40 erfährt nun die gegenläufige Drehung, die Wandermutter 41 wird nach aufwärts gesteuert und verringert dadurch die Spannungsdifferenz zwischen mn am Potentiometer 42, so dass die Drehzahl der Zählerwelle 21 (und damit des Differentialrades 20) sinkt, bis wieder Gleichheit der Drehzahl bei den gegensinnig umlaufenden Rädern 3, 20 hergestellt ist. Der Kontaktdaumen 23a wird daher beständig zwischen 30'"und 30'schwingen.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform wird das Potentiometer 42 unter Fortfall der Schaltwerksübertragung 31-41 direkt vom Kontaktarm 23 des Differentialgetriebes D gesteuert. Für die übrigen beibehaltenen Teile der Ausführungsform gemäss Fig. 1 wurden die Bezugsziffern gleichgelassen.
Um schon bei geringer Verdrehung des Kontaktarmes 23 eine ausreichend grosse Änderung der Spannungsdifferez am Potentiometer 42 zu erzielen, kann man z. B. das Ende des Kontaktarmes 23 auf einen wiegenartigen Kontakthebel 50 einwirken lassen, wodurch dieser im Sinne der Pfeile verschwenkt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur elektrischen Fernmeldung von Messgrössen durch in einer der Messgrösse proportional gehaltenen Frequenz gesendete Stromimpulse, welche an der Empfangsstelle den die Messgrösse wiedergebenden Strom (Meldestrom) steuern, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung des Meldestromes die Relativbewegung zwischen einem Steuerglied (3), das im Rhythmus der Impulsfrequenz betätigt wird, und einem vom Meldestrom selbst betätigten Steuerglied (20) dient.
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