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Elektrische Nachfolgeeinrichtung.
Die Erfindung bezieht sieh auf eine elektrische Nachfolgeeinrichtung. In den Fällen, in denen auf der Geberseite nur geringe Richtkräfte vorhanden sind, wie z. B. bei der Fernübertragung der
Stellungen einer Magnetnadel bei Kompassen, hat man bisher komplizierte Mittel angewendet, um bei der Einstellung des Gebers Reibungen oder rückwirkende Kräfte möglichst zu vermeiden. So z. B. hat man die Stellung eines Messsystems durch Licht-oder Wärmestrahlen abgetastet. Vorliegende
Erfindung bezweckt, eine neue Art elektrischer Nachfolgeeinrichtungen zu schaffen, bei der auch beim
Vorhandensein nur geringer Richtkräfte auf der Geberseite genügend grosse Ver-stellkräfte zur Steuerung des Empfängers erhalten werden können.
Die Erfindung benutzt das von den sogenannten Fallbügel- instrumenten her bekannte Prinzip, das Messglied vorübergehend zu arretieren und dabei einen elek- trischen Kontakt zwecks Auslösung weiterer Vorgänge, z. B. Regelvorgängen, herzustellen. Bildet man dieses bekannte Prinzip erfindungsgemäss so aus, dass eine Abtastung der Geberstellung durch einen Nachlaufkontakt erfolgt, nachdem der Geber vorübergehend arretiert ist, so lassen sich aus dieser
Einrichtung beliebig grosse Verstellkräfte ableiten. Zur Fernübertragung der Nachlaufbewegung wird dabei eines der bekannten Verfahren der Weg-oder Stellungsübertragung benutzt.
Die Stetigkeit und Geschwindigkeit der Fernübertragung lässt sich in weiterer Ausbildung des
Erfindungsgedankens dadurch erhöhen, dass als Geber zwei oder mehr gleichartige wechselweise arretier- bare Anzeigegeräte mit in entsprechender Anzahl vorgesehenen, stellungsgleich geführten Nachlaufkontakten dienen, und eine einzige Antriebsvorrichtung für die umkehrbare Nachfolgebewegung vorgesehen ist, die jeweils nur durch das arretierte Anzeigegerät gesteuert wird. Auf diese Weise kann sich das von der Arretierung freigegebene Gerät auf den möglicherweise inzwischen geänderten Messwert einstellen, während das arretierte abgetastet wird.
Weitere Einzelheiten gehen aus der nachfolgenden Beschreibung der zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiele hervor.
Gemäss Fig. 1 dient als Geber ein elektrisches Messinstrument. Zwischen den Polen 1 und 2 eines permanenten Magneten bewegt sich in Abhängigkeit vom durchfliessenden Strom eine Drehspule 3, die einen Zeiger 4 trägt. Dieser wird periodisch durch einen Fallbügel 5 gegen eine feste Gegenleiste 6 gedrückt und damit arretiert. Der Zeiger 4 trägt an seinem Ende einen Schleifkontakt 7, der, solange der Zeiger durch das Niederdrücken arretiert ist, an einer Kontaktleiste 8 anliegt. Diese Kontaktleiste trägt über die halbe Länge der Schleifkante eine Isolierauflage 9. Die Kontaktleiste wird von einem Hebel 10 getragen, der von einem in der Drehrichtung umsteuerbaren, der Übersichtlichkeit halber nicht gezeichneten Nachlaufmotor hin-und hergeschwenkt werden kann, sobald der Zeiger 4 arretiert ist.
Dieser Motor wird, je nach dem der Kontakt 7 des Zeigers 4 mit dem leitenden oder nichtleitenden Teil der Kontaktleiste 8 in Verbindung steht, in derjenigen Drehrichtung eingeschaltet, die die Grenzlinie zwischen leitendem und nichtleitendem Teil der Kontaktleiste 8 dem Zeigerkontakt 7 nähert. Die Nachsteuerbewegung des Motors wird in bekannter Weise fernübertragen.
Als weiteres Ausführungsbeispiel zeigen die Fig. 2 und 3 einen Kompass als Geber. Die Rose 11 eines Kompasses mit den Magneten 12 und 13 lagert auf einer Nadel 14 eines Nadelträgers 15. An der Rose ist ein halbkugelformiger Körper 16 befestigt, mit dessen Hilfe eine Arretierung in zentrischer Lage bewirkt wird, wenn ein triehterförmiger Teil 17 auf einen Hebel 18 und durch ein Exzenter 19 gehoben wird, das z. B. durch einen Arretiermotor bewegt wird. Diese Rose legt sich hiebei gegen einen Anschlagteil20, der auf einen Bolzen 21 befestigt ist. Die Rose 11 trägt ausserdem eine kreisringförmige Kontaktbahn 22 mit zum Teil leitender, zum Teil isolierender Oberfläche. In der arretierten Stellung
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kommt eine Berührung des Kontaktringe 22 mit einem Schleifkontakt 23 zustande.
Dieser Schleif- kontakt ist auf einem um den Bolzen 21 drehbaren Schleifkontaktträger 24 angebracht und erhält seine Stromzuführung über einen Schleifring 25 und einen Bürstenhalter 28. Der Schleifkontaktträger weist ein Zahnrad 26 auf, das mit einem Zahnrad 27 kämmt. Dieses Rad 27 wird von einem umsteuer- baren, nicht dargestellten Nachlaufmotor angetrieben, u. zw. je nach dem, ob der Kontakt 28 3 auf dem leitenden oder auf dem isolierten Teil des Kontaktringes 22 steht, in derjenigen Richtung, die den Schleif- kontakt 23 der Grenzlinie zwischen leitendem und nichtleitendem Teil der kreisringförmigen Kontakt- bahn 22 nähert. Die Umsteuerbewegung des Nachlaufmotors wird wieder in bekannter Weise fern- übertragen.
Fig. 3 gibt ein Beispiel für die elektrische Schaltung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2 wieder ; mit 11 ist wieder die Kompassrose bezeichnet und mit 22 die kreisringförmige Kontaktbahn, deren isolierender Teil gegenüber dem leitenden durch Sehraffen hervorgehoben ist. 23 deutet den Schleifkontakt an. Mit 29 ist ein Relais mit unsehaltbaren Kontakten bezeichnet und mit 30 der Naehsteuer- motor. Dieser hat zwei getrennte Feldwicklungen, von denen die Einschaltung der einen den einen Drehsinn, die Einschaltung der anderen den andern Drehsinn bewirkt.
Die nicht dargestellte Ankerwicklung des Motors 30 wird von dem gleichen Zeitschalter an Spannung gelegt, der die Arretierung des Kompasses bewirkt, in diesem Falle von dem das Exzenter 19 bewegenden, nicht dargestellten Arretiermotor, u. zw. wird der Anker des Motors 30 zeitlich etwas nach erfolgter Arretierung an Spannung gelegt. Hiedureh wird vermieden, dass der Nachfolgemotor bereits vor der Arretierung zu laufen beginnt, da in diesem Zustande bei bereits angeschaltetem Motoranker das Relais 29 genau so ansprechen würde, als wenn bei arretiertem Kompass der Schleifkontakt 23 an dem isolierenden Teil der Kontaktbahn 22 anläge, wodurch ein Stellungsfehler im Empfangsgerät hervorgerufen würde.
Die Ausbildung des Gegenkontaktes zum Schleifkontakt 23 als kreisringförmige Kontaktbahn 22 mit isolierender Unterbrechung hat noch die besondere Eigenschaft, dass eine Nachstellung des Empfangsgerätes bis zu 360 und darüber hinaus jeder Zeit stellungsgetreu erfolgt. Der Schleifkontakt stellt sieh nämlich immer nur auf eine der beiden Grenzlinien zwischen leitendem und nichtleitendem Teil der Kontaktbahn, z. B. auf die Grenzlinie G (vgl. Fig. 3) ein. Auch beim Herumschlagen des Kompasses zwischen zwei Arretierungen über volle 3600 oder darüber hinaus kann daher das Übertragungssystem nicht ausser Tritt fallen.
Zweckmässigerweise wird die Schaltung so getroffen, dass in jedem Fall die einmal eingeleitete Naehfolgebewegung des Schleifkontaktes 23 während der Zeitdauer einer Arretierung vollständig zu Ende geführt wird. Dadurch wird erreicht, dass, falls der Schleifkontakt während der normalen Dauer der Arretierung einen zu grossen Weg bis zur Grenzlinie G zurückzulegen hätte, um während dieser Zeit die Nachlaufbewegung zu Ende führen zu können, trotzdem aber die Nachsteuerung des Empfangsgerätes auf jeden Fall während einer Arretierung beendet wird. Mit geeigneten schaltungtechnischen Massnahmen kann dies beispielsweise dadurch verwirklicht werden, dass der Arretiermotor durch Abschaltung so lange stillgesetzt wird, bis der Nachlaufkontakt die Grenzlinie G passiert hat.
Umgekehrt wäre es auch möglich, die Drehzahl des Nachfolgemotors der Weglänge des Nachfolgekontaktes anzupassen, d. h. den Motor bei grosser Weglänge zu beschleunigen.
Fig. 4 zeigt eine Anordnung mit zwei wechselweise arretierbaren Anzeigegeräten. 31 und 32 sind die Kompassrosen zweier gleichgebauter Kompasse A, B, die von stellungsgleich geführten Schleifkontakten 33 und 34 abgetastet werden. 35 und 36 sind zugehörige Relais, die entsprechend der zuvor beschriebenen Schaltung die Drehriehtung des Nachfolgemotors 37 bestimmen. Der Nachfolgemotor bewegt beide stellungsgleich geführte Schleifkontakte 33 und 34. Ein nicht dargestellter periodisch betätigter Zeitsehalter, z. B. ein Motor, übernimmt die wechselweise erfolgende Arretierung der beiden Kompassrosen.
Dieser Zeitschalter bewegt zweckmässigerweise auch einen Schalter 38 periodisch, durch den die Feldwicklungen des Nachfolgemotors 37 derartig geschaltet werden, dass die Steuerung dieses Motors nur von dem jeweils arretierten Kompass über das diesen zugeordnete Relais erfolgen kann. Die Arretierung wird wieder zeitlich etwas vor der Umschaltung des Schalters 88 vorgenommen. Der nicht dargestellte Anker des Nachfolgemotors liegt dauernd an Spannung.
Fig. 4 zeigt den Schalter 38 in einer Stellung, in der die Feldwicklungen des Motors 37 durch das dem Gerät A zugehörige Relais 35 gesteuert werden. Dabei ist also das Gerät A arretiert, so dass der Schleifkontakt 33 und der mit diesem stellungsgleich gekuppelte Kontakt 34 der Stellung der Kompassrose des Gerätes A nachgeführt werden. Während dieser Arretierung möge sich die Kompassrose des Gerätes B in die gezeichnete Stellung bewegen. Nach beendeter Arretierung des Gerätes A kann daher durch Umlegen des Schalters 38 und Arretieren des Gerätes B der Empfänger der Stellung der Kompassrose des Gerätes B nachgesteuert werden, was dadurch erreicht wird, dass der Kontakt 34 und damit der Kontakt 33 in die durch die Stellung der Kompassrose des Gerätes B gegebene Lage gebracht werden.
Bei einer Einrichtung gemäss Fig. 4 wird also nach Beendigung der Arretierung des einen Gebergerätes und damit nach Beendigung der Nachfolgebewegung des einen Naehlaufkontaktes anschliessend ein zweites Gebergerät arretiert und damit die Naehfolgebewegung des entsprechenden Nachlaufkontaktes fortgeführt. Dadurch erübrigt sich bei einer derartigen Einrichtung die für die Benutzung eines einzigen Messgerätes gemäss den Fig. 2 und 3 vorgeschlagene Massnahme, die einmal eingeleitete
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Nachfolgebewegung des Schleifkontaktes während der Zeitdauer einer Arretierung in jedem Fall vollständig zu Ende zu führen.
Ausserdem ist es nicht erforderlieh, zwischen den einzelnen Arretierungen eine Pause einzulegen, da während der Arretierung des einen Systems das andere Zeit zur Einstellung auf den geänderten Messwert hat.
Die Anordnung bei einer Einrichtung gemäss den Fig. 2-4 kann auch so abgeändert werden, dass die kreisringförmige Kontaktbahn 22 dem Abtastkontakt 23 bzw. 33, 34 nachgesteuert wird, der denn mit dem. Anzeigesystem des Gebers zu kuppeln wäre, also ähnlich der in Fig. l dargestellten Bauart.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrische Nachlaufeinrichtung mit einem zeitweise arretierbaren Gebergerät und einer Kontaktvorrichtung, die nach Arretierung des Gebers der jeweiligen Geberstellung nachgedreht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktvorrichtung aus zwei gleichachsigen, unabhängig voneinander drehbaren Kontaktteilen besteht, deren einer als kreisbogenförmige Kontaktbahn mit einer isolierenden Unterbrechung ausgebildet ist, während der zugehörige andere als Abtastkontakt dient, und einer der beiden Kontaktteile mit dem Gebersystem zwangsläufig bewegbar ist und bei arretiertem Geber gegen den andern gepresst wird, wobei je nach dem, ob Kontaktschluss vorhanden ist oder nicht, eine Naehdrehvorrichtung in dem einen oder andern Drehsinn in Bewegung gesetzt wird, u. zw.
derart, dass der Abtastkontakt dauernd einer Grenzlinie von leitendem und nichtleitendem Teil der kreisbogenförmigen Kontaktbahn oder umgekehrt, eine Grenzlinie der Kontaktbahn dem Abtastkontakt nachgeführt wird.