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Einrichtung zur Fernanzeige der Stellung beweglicher Organe von technischen Geräten oder Instrumenten
Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Fernanzeige der Stellung beweglicher Organe, z. B. Klappen, Schieber, Zeiger usw. von technischen Geräten oder Instrumenten, die gewisse Erschwernisse und Nachteile, die der bisher üblichen Fernübertragung mit Potentiometern oder Ringrohren anhaften, grundsätzlich vermeidet. Freiliegende Potentiometer oxydieren sich vor allem sehr leicht und verursachen daher ungenaue Kontaktgabe. Ringrohre, bei denen die Widerstände in Glas eingeschmolzen sind, sind aus Herstellungsgründen und wegen der Verwendung von Platin-Iridium als Widerstandsmaterial teuer. Ausserdem arbeiten derartige Fernübertragungen mit Gleichstrom, erfordern also eigene Gleichrichter oder eine Batterie.
Die Verwendung von umlaufenden Kollektoren zur Fernübertragung von Messwerten ist an und für sich bekannt, jedoch arbeiten die bekannten Anordnungen gleichfalls ausschliesslich mit Gleichstrom nach dem sogenannten Zeitimpulsverfahren, d. h. es werden je nach der augenblicklichen Grösse des Messwertes Gleichstromimpulse von verschiedener Zeitdauer gesendet. Demgegenüber hat die Erfindung den wesentlichen Vorteil, dass sie keine Gleichstromquelle oder besondere Gleichrichtereinrichtung erfordert, wobei es jedoch trotzdem infolge der besonderen Anordnung möglich ist, als Empfangsgerät ein Drehspulinstrument zu verwenden, das sich bekanntlich ganz allgemein durch einfachen Bau und hohe Empfindlichkeit auszeichnet.
Trotz Verwendung des in seiner Spannungshaltung einfacheren Wechselstromes ist ferner jede Frequenzabhängigkeit wegen des Gleichtaktes zwischen Strom und synchron umlaufendem Unterbrecher ausgeschaltet. Die Erfindung gestattet auch die Verwendung eines sonst nur für Gleichstrom brauchbaren polarisierten Relais am Empfangsort, das als Zeichengeber oder Steuergerät bei einem gewissen Wert des übertragenen Stromes anspricht.
Gemäss der Erfindung erfolgt die Übertragung der Anzeige mittels periodisch veränderlichem Strom insbesondere mit Wechselstrom in Verbindung mit einem synchron arbeitenden Strom- unterbrecher, der entsprechend der Stellung des beweglichen Organes je zeitlich verschieden liegende Abschnitte aus der Stromkurve des Übertragungsstromes heraustastet, wodurch sich verschiedene Mittelwerte für den an die Empfangs- stelle geleiteten Strom ergeben, die mittels eines Messgerätes zur Anzeige gebracht werden und ein Mass für die Verstellung des beweglichen
Organs bilden.
Eine besonders vorteilhafte, anspruchslose Ausführungsform der Erfindung wird erhalten, wenn als Stromunterbrecher ein umlaufender mechanischer Unterbrecher, vorzugs- weise eine Joubert'sche Scheibe, vorgesehen wird, dessen nicht umlaufender Kontaktteil in Ab- hängigkeit vom beweglichen Organ, dessen
Stellung angezeigt werden soll, verstellt wird.
Zur Anzeige am Empfangsort kann zweck- entsprechend hiebei ein Drehspulinstrument mit ballistischer Einstellung verwendet werden.
In der Zeichnung ist in Fig. 1 ein ent- sprechendes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einfacher Darstellung wiedergegeben. 1 ist eine als umlaufender Kontaktunterbrecher dienende Joubert'sche Scheibe, von der nur der halbe Umfang 2 leitend ist und in leitender Verbindung mit der Achse 3 steht. Auf der
Scheibe schleift eine Kontaktfeder 4, die in ihrer Lage von der Stellung des beweglichen Organs abhängig ist, die zur Fernanzeige gebracht werden soll. Die Feder 4 liegt in einem Wechselstromkreis 5, der aus der Stromquelle 6 gespeist wird und in dem ferner das Anzeigeinstrument 7, z. B. ein Drehspulinstrument, eingeschaltet ist. Der Stromkreis ist bei 8 durch eine Kontaktfeder geschlossen, die mit der Welle 3 des Unterbrechers in leitender Verbindung steht.
Die Scheibe ist von einem Motor 9 synchron angetrieben, d. h. sie macht während einer Periode des Wechselstromes eine volle Umdrehung.
Je nach der Stellung'der Kontaktfeder 4 wird während der Zeitdauer einer halben Periode je ein zeitlich verschieden liegendes Stück aus der Wechselstromkurve durch die Kontaktscheibe herausgetastet und periodisch ein Stromstoss in das Galvanometer 7 gesendet. Der Mittelwert des Stromes richtet sich nach der
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Lage des herausgetasteten Kurvenstückes innerhalb der Stromperiode. Wird die Kontaktfeder 4 mit dem beweglichen Organ, dessen Stellung angezeigt werden soll, derart verbunden, dass in der Nullstellung eine halbe positive und eine halbe negative Welle des Wechselstromes abgetastet wird, dann ist der Strom im Instrument 7 Null. Bei Verstellung der Kontaktfeder längs des Umfanges steigt der Strom im Instrument kontinuierlich an und erreicht, wenn die Verstellung 90 0 beträgt, sein Maximum.
Diese Stromanzeige bildet also ein Mass für die Verstellung des beweglichen Organs.
Werden, wie in Fig. 2 gezeigt, zwei Unterbrecherscheiben 1 und l'mit um 1800 ver- setzten je über den halben Scheibenumfang reichenden Kontakten 2 und 2'verwendet, so kann die Wechselstromkurve durch zwei Schleifkontakte 4 und 4' (nach Art einer ZweiwegGleichrichtung) lückenlos abgetastet werden. Dem Anzeigeinstrument 7 wird jeweils dann die doppelte Strommenge geliefert.
Es ist auch möglich, von der Nullstellung der Schleifkontakte, bei der das Anzeigeinstrument keinen Ausschlag gibt, auch in der negativen Richtung die Verstellung des beweglichen Organs zu messen und anzuzeigen. Dadurch wird ein Mess-bzw. Anzeigebereich für eine Verstellung von 1800 erhalten, wobei in der Mittelstellung der Strom Null ist.
Die wesentlichen Vorteile der Erfindung sind, dass keine Gleichstromquelle nötig ist, dass trotz der Verwendung von Wechselstrom ein Drehspulinstrument von hoher Empfindlichkeit zur Anzeige verwendet werden kann, das auch ohne weiteres eine lineare Skala haben kann und dass schliesslich durch das ständige Aufeinanderschleifen der Kontakte des Unterbrechers diese rein und blank bleiben, daher im Gegensatz zu Einrichtungen mit Potentiometer stets eine exakte Kontaktgabe gesichert ist.
An Stelle eines Messgerätes kann auch ein polarisiertes Relais im Anzeigekreis verwendet werden, das je nach seiner Empfindlichkeit auch bereits kleine Winkelverstellungen aus der Nullage mit einem Schaltvorgang quittiert.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Fernanzeige der Stellung beweglicher Organe von technischen Geräten oder Instrumenten, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Anzeige mittels periodisch veränderlichem Strom, insbesondere mit Wechselstrom, in Verbindung mit einem synchron arbeitenden Stromunterbrecher erfolgt, der entsprechend der Stellung des beweglichen Organs zeitlich verschiedenliegende Abschnitte aus der Stromkurve des Übertragungsstromes heraustastet, wodurch sich verschiedene Mittelwerte für den an die Empfangsstelle geleiteten Strom ergeben, die mittels eines Messgerätes, vorzugsweise eines Drehspulinstrumentes, zur Anzeige gebracht und ein Mass für die Verstellung des beweglichen Organs bilden.