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Vorrichtung zum Geben und Empfangen von Signalen.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Geben und Empfangen von Signalen von einer entfernten Gebestelle nach einer oder mehreren Empfansstellen ; die Vorrichtung ist besonders bestimmt für Elektromotoren mit schrittweise fortschreitender Drehbewegung, bei denen eine volle Umdrehung des Motorankers durch aufeinanderfolgende Teildrehungen herbeigeführt wird.
Jeder Motor besitzt bei vorliegender Erfindung eine ungerade Zahl von Feldmagnetpaaren, deren Polstücke sich diametral gegenüberstehen und radial gegen die Achse gerichtet sind, um welche der Anker kreist. Dieser Anker besteht hier aus einem Stabe mit einer geraden Zahl radialer Armpaar oder Speichen, die im Folgenden als Polstücke bezeichnet werden sollen ; der Anker besitzt keine Wickelungen oder Spulen, die ihn erregen.
Die Reihenfolge, in der die Feldmagnetenpaare erregt werden und das Verhältnis, in dem sie zu den Polstückepaaren des Ankers stehen, ist so gewählt, dass bei jeder Schrittbewegung des Ankers wenigstens ein Paar der Ankerpolstücke an einem oder mehreren Punkten zwischen zwei benachbarten Paaren der Feldmagnetpole zu ruhen kommt. Eine Geberschaltung ist so angeordnet, dass die Feldmagneten paarweise entweder in der Richtung des Uhrzeigers, oder in entgegengesetzter Richtung erregt werden, je nachdem die Motoren ihre Drehrichtung erhalten sollen ; die Reihenfolge in der die Feldmagnetpaare erregt werden, hängt von der Polzahl ab, welche benutzt wird.
Sind beispielsweise sechs Magnetpole vorhanden, die drei Paare bilden, und vier Ankerpolstücke, welche zwei Paare bilden. so werden die Feldmagneten einer um den anderen erregt und der Anker wird zwölf Schrittbewegungen bei jeder Umdrehung ausführen. Oder wenn abwechselnd Einzel-und Doppelpaare erregt werden, wie später beschrieben, so wird der Anker bei jeder Umdrehung vierundzwanzig Schrittbewegungen ausführen. Der Anker jedes Motors ist mit einem Zeigerwerk versehen, z. B. mit einem auf einem
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Fig. 1 ist ein Längsschnitt und
Fig. 2 ein Querschnitt durch einen der Motoren.
Fig. 3 ist eine Seitenansicht und
Fig. 4 ein Querschnitt nach der Linie"in Fig. 3, durch eine zweckmässige Form einer Schaltung, wie sie bei Motoren der angegebenen Art Verwendung finden soll.
Fig. 5 zeigt das Schaltungsschema zwischen dem gebenden Motor, der gebenden Schaltung und einem der empfangende) ! Motoren.
Fig. 6,7 und 8 zeigen die verschiedenen Ankerstellungen an, die durch die Schaltung herbeigeführt werden.
Fig. 9, 10 und 11 zeigen diese Ankerstellungen bei einer anders angeordneten Erregung del Feidmagnete an.
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einer die Entfemungsangaben enthaltenden Skala versehen sein kann.
Die übertragende Schaltvorrichtung (Fig. 3 und 4) ist in dem dargestellten Beispiel von der Art mit drehbarer Trommel mit drei bogenförmigen Kontakten cl, eg, ca und einem durchgehenden oder Ringkonckt c, mit dem jeder der bogenförmigen Kontakte leitend verbunden ist. Alle diese Kontakte sind aus Metall und auf einer Trommel C aus isolierendem Stoffe angebracht. Diese
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einer Umdrehung der Trommel immer nur einer der feststehenden Kontakte dl, d2, d3 sich in leitender Verbindung mit dem Ringkontakt c befinden kann.
Das eine Ende jeder der Wicklungen der Feldmagneten 1, 2, 3 des gebenden Motors A
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stehenden Konakten dl, d2, d3 verbunden, sowie ferner durch die Anschlussdosen E und F und das Schaltbrett Gl mit je einem Ende der entsprechenden Wickelungen der Feldmagnete 1, 2, 3 des empfangenen Motors . Die anderen Enden der Wickelungen dieser Feldmagneten 1, 2, 3 sind durch einen Leitungsdraht 40 mit dem einen Pol einer Batterie B verbunden, oder mit einer sonstigen Elektrizitätsquelle, deren anderer Pol durch den Draht 50 mit dem feststehenden Kontakt d der Schaltvorrichtung verbunden ist.
Bei der Drehung dieser Schalttrommel C bleibt der Kontakt d in beständiger, leitender
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Wickelungen des Feldmagnetpaares 1, 1 der Motoren und zurück zum anderen Batteriepol durch den Draht 40. Der Anker nimmt dabei unter dem Einflusse des bei der Erregung dieses Feldmagnet-
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Feldmagnetpaaren 2, 2 und 3, 3 stehen. Berühren sich die Kontakte d2, c2, so geht kein Strom mehr durch die Wickelungen des Feldmagnetpaares 1, 1, sondern es fliesst Strom von der Batterie B durch den Draht 50, die Kontakte d, c und d2, c2, die Drähte 20, die Wickelungen des Feldmagnetpaares 2, 2 und zurück zur Batterie durch den Draht 40.
Der Anker vollführt dabei eine weitere
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den Polen der Feldmagneten 2, 2 gegenüber befinden, während seine Polstücke 1x, 1x zwischen den Polen der Feldmagneten . 1, 1 und 3, 3 stehen. Treten nun die Kontakte d ?, c miteinander in Berührung, so geht kein Strom mehr durch die Wickelungen des Feldmagnetpaares 2, 2, sondern
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, die Wickelungen des Feldmagnetpaares 3, 3 der Motoren und zurück zur Batterie durch den
Draht ?. Der Anker dreht sich dabei um einen Schritt weiter und nimmt die Stellung gemäss
Fig. 8 ein, in der seine Polstücke 1x, 1x den Polen der Feldmagneten 3, 3 gegenübertreten und seine Polstücke . zwischen den Polen der Feldmagneten 1, 1 und 2,2 liegen.
Kommen nun die
Kontakte d1. c1 wiederum in Berührung, so geht der Strom abermals durch die Wickelungen des Feldmagnetpaares 1, 1 und der Anker rückt einen Schritt weiter und nimmt eine Stellung ein. in der seine Polstücke 2x, 2x den Polen der Feldmagnete 1, 1 gegenüberliegen, während seine Polstücke la, Ix zwischen den Polen der Feldmagnete 2, 2 und 3, 3 stehen und so fort durch eine ganze Umwälzung des Ankers.
Es wird hiernach verständlich sein, dass jeder durch die Schalt- trommel C den Motoren zugeführte Stromstoss die Pole der Feldmagneten, die den Polstücken des Ankers am nächsten liegen, erregt und dem Anker eine Teildrehung erteilt, die ausreicht, um das Ankerpolstück diesen erregten Feldmagnetpolen gegenüberzustellen. Da alle übrigen
Pole der Feldmagneten währenddessen stromlos sind, so kann der Anker t kein Bestreben zeigen, sich anders zu bewegen ; er wird auch nicht seine aussetzende Bewegung überschreiten, weil der magnetische Einnuss, den jedes einzelne Paar der erregten Feldmagnetpole auf die entsprechenden
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Feldmagnetpole vorhanden sind.
Wenn die Drehungsrichtung der Schalttronunel C umgekehrt wird, werden die Feld-
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des Ankers, in der die Feldmagnetpaare 1, 1 erregt sind ; Die Ankerpolstücke 1x, 1x stehen hier diesen Magnetpolen gegenüber und die Ankerpolstücke 2x, 2" stehen zwischen den beiden Feld- magnetpolpaaren ,. ? und 3, 3. Beim nächsten Schritt der Ankerbewegung werden die Magnetpole 2, 2 erregt, während die Magnetpole 1, 1 noch erregt sind. Der Anker nimmt dabei die in Fig. 10 gezeigte Stellung ein ; seine Polstücke In, lux stehen teilweise den Magnetpolen 1, 1 gegenüber und die Polstücke 2-, 2-teilsweise den Magnetpolen2, 2.
Bei der nächstfolgenden Schrittbewegung des Ankers bleibt das Magnetpolpaar 2, 2 erregt, aber das Polpaar 1, 1 ist unwirksam, wonach der Anker die in Fig. 11 gezeigte Stellung einnimmt, in der die Ankerpolstücke x, 1x zwischen den Feldpolen 1, 1 und 3, 3 liegen, die Polstücke 2", 2x aber unmittelbar gegenüber den Feldpolen 2, 2. Bei der nächstfolgenden Fortschaltung werden die Magnetpole 2, 2 und 3, 3 zusammen erregt, bei der darauf folgenden Weiterschaltung aber nur das eine Paar 3, 3, darauf folgend wieder die beiden Polpaare 3,3 und 1, 1 zusammen und dann wieder das Feldpolpaar 1, 1 allein
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kann bei jeder Ankerdrehung eine noch weit grössere Zahl von Stromstössen gegeben werden.
Wenn der Anker dabei zwei Paar Polstücke besitzt, so können in einer Umdrehung desselben vierzig Schrittbewegungen ausgeführt werden.
Zur Verdeutlichung dieser Anordnung dienen Fig. 12 und 13. Fig. 12 zeigt die Stellung, in der das Feldmagnetpolpaar 1, 1 erregt ist. Beim nächsten Schritt des Ankers werden die Magnetpole 1, 1 und 2, 2 zusammen erregt und der Anker nimmt die in Fig. 13 gezeigte Stellung ein,
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und 5 und 1 zusammen und so fort. Wird der Motor mit seinen fünf Paaren Feldmagnetpolen in der Weise betrieben, wie mit Bezug auf Fig. 6, 7 und 8 beschrieben worden ist, so würde der Anker während einer Umwälzung zwanzig, anstatt vierzig Schrittbewegungen ausführen.
Für die Ausführungsformen des Motors gemäss Fig. 9,10 und 11, sowie gemäss Fig. 12 und 13, wird natürlich die Schaltvorrichtung entsprechend hergerichtet werden müssen, um die vorerwähnte Reihenfolge der Erregung der Feldmagnetpole zu bewirken.
Es ist noch zu bemerken, dass, wenn ein Anker mit vier Polstücken verwendet wird, die Zahl der Feldmagnetpole, die über sechs hinausgeht, immer um je vier gesteigert werden muss.
PATENT. ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Geben und Empfangen von Signalen mittelst elektrischer Motoren, ei welchen der Anker eine Umdrehung in einer Anzahl von Schritten macht, die grösser ist als die vorhandene Anzahl von Feldmagnetpolpaaren oder Ankerpolpaaren, dadurch gekennzehnet, dass der Anker eine gerade Anzahl unbewickelter Polpaare aufweist, deren Pole einander diametral gegenüberliegen, während das Feld eine ungerade Anzahl von Polpaaren besitzt, die grösser ist als die Anzahl der Ankerpolpaare, so dass, wenn Paare einander diametral gegenüberliegender Feldpole in bestimmter Aufeinanderfolge erregt werden, ein Paar Ankerpole sich vor die erregten Feldpole stellt, während die übrigen Ankerpole je zwischen zwei Feldpole gelangen.