<B>Zusatzpatent</B> zum Hauptpatent Nr. 196777.
Einrichtung zur elektrischen Fernübertragung von Bewegungen wenigstens eines Steuer-Organes auf wenigstens ein gesteuertes Organ. Das Hauptpatent betrifft eine Einrich- tung zur elektrischen Fernübertragung von Bewegungen wenigstens eines Steuerorganes auf wenigstens ein gesteuertes Organ, mit einer aus zwei Spannungsteilern bestehenden Brückenschaltung,
bei welcher ein Spannungs- teiler am Sender, der andere am Empfangs ort angeordnet ist, wobei die im Diagonal zweig auftretende Spannung mittels eines stromrichtungsabhäugigen Relais eine Ein stellkraft auslöst, die auf den empfangssei- tigen tSpannungsleiter so lange verstellend wirkt, als an den Enden des Diagonalszwei= ges ein Spannungsunterschied herrscht,
und wobei die festen Arbeitskontakte des strom- richtungsabhängigen Relais je mit einem Pol der Spannungsquelle verbunden sind. Hierbei ist der bewegliche Kontaktarm des nur zwei feste Arbeitskontakte aufweisenden Gälvano- meterrelais mit der einen Anschlussklemme des die Steuerbewegung bewirkenden Elektro motors verbunden,
während die andere An schlussklemme mittels eines durch zwei glei- ehe Teilwiderstände gebildeten Spannungs- teilers an das halbe Potential der Spannungs quelle angeschlossen ist, derart, dass je nach der Berwhrung des beweglichen Kontaktarmes mit dem einen oder dem andern festen Ar beitskontakt die Drehrichtung des Motors be stimmt ist:
Bei einer @d!emaxtigen Fernseeuereinrichfiung ist die tatsächliche Übereinstimmung .der Stellungen des ,gesteuerten Organes mit den- jen@gen ,des ,Steu:
erorganes ungewiss,, falls. nicht besondere Rückmeldeenrichtungen vorgesehen werden:
. Beiden Einnchtungen oder genannten Art ist,diese Übereinstimmung vom Schwellen wert des varwendeten Steuerrelais abhängig und gewissenSchwankungen unterworfen, so ,däss Unsicherheit hinsichtlich der Bedienung an den Fernsteuereinrichtungen der arwähu- ten Art vorhanden ist.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird dieser Mangel dadurch behoben, dass sich an der Sendestelle ein Kontrollorgan befindet, welches einen im Diagonalzweig der Brücken schaltung fliessenden Strom anzeigt.
Diese Anordnung ermöglicht gegenüber allen bisher verwendeten Rückmeldeanord- nungen an Fernsteuerungseinrichtungen eine weitgehende Vereinfachung. Bisher erforderte eine solche Rückmeldeanlage eine weit gehende Erweiterung und Komplizierung der Fernsteuerungsanlage, da sowohl separate Rückmeldeeinrichtungen benötigt werden als auchVorrichtungen am Ort des fernzusteuern den Organes, durch welche die Stellungsände rungen des ferngesteuerten Organes an den Geberort zurückgemeldet werden können.
Eine solche Fernsteuereinrichtung mit Rückmel dung besteht demnach im Prinzip aus zwei Fernsteueranlagen, die derart zusammenge schaltet sind, dass dadurch am Geberort eine willkürliche Einstellung des fernzusteuern den Organes erfolgt, während das fernge steuerte Organ zwangsläufig mit einer Rück meldeanlage so verbunden ist, dass die die Rückmeldeanlage bildende Fernsteuereinrich- tung die Änderungen des gesteuerten Organes an der Geberstelle zu überwachen gestattet.
Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung durch ein Ausführungsbeispiel schematisch veranschaulicht.
Das Steuerorgan 1 und das gesteuerte Organ 2 sind je durch einen Schalthebel ge bildet, an dem die zugehörigen Stromabneh mer la bezw. 2a unmittelbar festsitzen. Der Stromabnehmer la des Steuerorganes bewegt sich auf dem Teilwiderstand 3a des einen Spannungsteilers 3, welcher ausserdem einen mit dem erstgenannten hintereinander ge schalteten, in zwei Teile zerlegten, festen Teilwiderstand 3b aufweist.
Der Stromab nehmer 2a des gesteuerten Organes bewegt sich auf dem Teilwiderstand 4a des Span- nungsteilers 4, welcher ferner einen mit dem erstgenannten hintereinander geschalteten, in zwei Teile zerlegten Teilwiderstand 4b auf weist. Die Enden der Spannungsteilerwider- stände 3 und 4 sind durch Leitungen 19, 19' bezw. 20, 20' an die gleiche Stromquelle 5 angeschlossen.
Mittels der Leitung 6 ist der Stromabnehmer 2a des gesteuerten Organes an den einen Pol 7' des stromrichtungsab- hängigen galvanischen Relais 7 angeschlos sen, dessen anderer Pol 7" mittels der Lei tung 8 mit dem mit dem Steuerorgan 1 ver bundenen Stromabnehmer la in Verbindung steht. Das Relais 7 ist nur bei vollständiger elektrischer Übereinstimmung der Stellungen der beiden Stromabnehmer la, 2a auf ihren Widerständen 3a bezw. 4a strom- und wir kungslos. Als Antriebsvorrichtung für das gesteuerte Organ 2 dient; ein Elektromotor 21.
Durch den die beiden einander gleichen Teil widerstände 51, 52 aufweisenden Spannungs- teiler ist bei 53 ein Spannungsmittelpunkt geschaffen, in welchem das halbe Potential der Stromquelle 5 herrscht. Mit dem Punkt 53 ist die eine Anschlussklemme 55 des Elek tromotors durch die Leitung 54 verbunden, während die andere Anschlussklemme 56 des Elektromotors durch die Leitung 57 mit dem beweglichen Kontaktarm 16 des Galvano- meterrelais 7 verbunden ist.
Von den beiden mit dem Kontaktarm 16 zusammenwirken den festen Kontakten 59, 60 ist der Kontakt 59 durch die Leitung 58 an den einen Pol der Spannungsquelle 5 und der Kontakt 60 durch die Leitung 61 an den andern Pol der Spannungsquelle 5 angeschlossen. Der Elek tromotor 21 ist durch eine durch die strich punktierte Linie 62 angedeutete Bewegungs- übertragungseinrichtung mit der Drehachse des gesteuerten Organes 2 verbunden.
In die Leitung 8 des Diagonalzweiges ist ein Gal vanometer 63 eingeschaltet, welches zweck mässig mit Anschlägen oder dergleichen zur Unterdrückung der Endausschläge versehen sein kann, und welches einen im Diagonal- zweig fliessenden Strom nach dessen Grösse und Richtung anzeigt.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Befinden sich die beweglichen Stromabnehmer la und 2a in vollständiger elektrischer Übereinstimmung ihrer Stellun gen auf ihren Widerständen 3a bezw. 4a, so bleibt das Relais 7 stromlos, der bewegliche Kontaktarm 16 ist in der Mittellage, das heisst ohne Berührung mit einem der Kontakte 59, 60. Wird nun das Steuerorgan 1 mit dem an ihm festen Stromabnehmer la nach rechts gedreht, so entsteht eine Spannungsdifferenz zwischen den Stromabnehmern la und 2a, wo durch das Relais 7 Strom erhält und der Arm 16 nach einer Richtung, zum Beispiel nach unten, ausschlägt und den Kontakt 59 berührt.
Dadurch wird der Stromkreis ,über den Anker des Motors 21 geschlossen. Der Motor dreht mittels der Bewegungsübertra- gungsvorrichtung 62 die Achse des gesteuer ten Organes 2 mit seinem Stromabnehmer 2cc synchron mit dem Steuerorgan 1 und seinem Stromabnehmer la nach rechts, bis der Strom abnehmer 2a an einen Punkt gelangt, an dem er gleiche Spannung.
erhält, wie der Strom abnehmer 1a. Hierdurch wird das Relais strom- und wirkungslos, so dass der Arm 16 sich in seine Mittellage zurückbewegt und der Motor 21 ausgeschaltet wird.
Umgekehrt, bei Drehung des Steuerorga- nes 1 nach links schlägt der Hebelarm 16 des Relais in der entgegengesetzten Richtung, das heisst nach oben aus -und berührt den Kontakt 60, wodurch der Strom über den Anker des Motors 21 in entgegengesetzter Richtung fliessen kann. Der Motor bewegt dadurch mittels der Bewegungsübertragungs- vorrichtung 62 das gesteuerte Organ 2 nach links in die der Stellung des Steuerorganes 1 entsprechende Lage.
Infolge des Schwellenwertes des Steuer relais 7 ist mit gewissen Abweichungen der Stellungen des gesteuerten Organes 2 von denjenigen des Steuerorganes 1 zu rechnen. Eine solche Abweichung verursacht einen Strom in der Diagonalleitung, so dass das Kontrollgalvanometer 63 ausschlägt.
Die Skala dieses Kontrollgalvanometers kann so geeicht sein, dass aus dem Ausschlag dieses Instrumentes ohne weiteres die Abweichung, zum Beispiel in Winkelgraden, abgelesen und durch Nachregelung des Steuerorganes 1 die genaue Einstellung des gesteuerten Orga- nes 2 auf die gewünschte Lage vorgenommen werden kann. Es sind gegenüber dem dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel zahlreiche abweichende 'Ausführungsformen möglich.
Beispielsweise kann an Stelle einer direkten Befestigung der. Stromabnehmer an dem Steuerorgan beziehungsweise dem gesteuerten Organ zwischen Steuerorgan beziehungsweise gesteuertem Organ und dem zugehörigen Stromabnehmer jede beliebige mechanische oder elektrische Bewegungsübertragung ein geschaltet sein, welche proportionale Bewe gungen oder auch unproportionale Bewegun gen erzeugt, wobei dann im letzteren Falle nur eine entsprechende Eichung der Ab- lesungsskala'am Kontrollorgan vorzunehmen ist,
um aus der Stellung des Steuerorganes direkt auf diejenige des gesteuerten Organes schliessen zu können.
An Stelle des Galvanometers 63 kann irgend ein anderes Instrument verwendet wer den, welches geeignet ist, im Diagonalzweig fliessende Ströme anzuzeigen.
<B> Additional patent </B> to main patent no. 196777.
Device for electrical remote transmission of movements of at least one control member to at least one controlled member. The main patent relates to a device for the electrical remote transmission of movements of at least one control element to at least one controlled element, with a bridge circuit consisting of two voltage dividers,
In which one voltage divider is arranged at the transmitter, the other at the receiving location, whereby the voltage occurring in the diagonal branch triggers an adjusting force by means of a current-direction-dependent relay, which acts on the receiving-side voltage conductor as long as it does at the ends of the Diagonal two = there is a voltage difference
and wherein the fixed working contacts of the current-direction-dependent relay are each connected to a pole of the voltage source. Here, the movable contact arm of the Gälvanometer relay, which has only two fixed working contacts, is connected to one connection terminal of the electric motor causing the control movement,
while the other connection terminal is connected to half the potential of the voltage source by means of a voltage divider formed by two equal partial resistances, in such a way that the direction of rotation of the motor depends on the contact between the movable contact arm and one or the other fixed working contact it is certain:
With a @d! Emaxtigen remote control device, the actual correspondence between the positions of the controlled organ and those of the control is:
erorganes uncertain, if. no special feedback directions are provided:
. For both devices or the type mentioned, this correspondence is dependent on the threshold value of the control relay used and is subject to certain fluctuations, so that there is uncertainty regarding the operation of the remote control devices of the type mentioned.
According to the present invention, this deficiency is remedied in that a control element is located at the transmission point which displays a current flowing in the diagonal branch of the bridge circuit.
This arrangement enables a far-reaching simplification compared to all the feedback arrangements used to date on remote control devices. So far, such a feedback system required a far-reaching expansion and complication of the remote control system, since both separate feedback devices are required and devices at the location of the remotely controlled organ through which the position changes of the remotely controlled organ can be reported back to the donor location.
Such a remote control device with feedback therefore consists in principle of two remote control systems that are switched together in such a way that an arbitrary setting of the remote-controlled organ takes place at the transmitter location, while the remote-controlled organ is inevitably connected to a feedback system in such a way that the Remote control device forming feedback system allows the changes of the controlled organ at the transmitter station to be monitored.
The subject matter of the invention is illustrated schematically in the drawing by means of an exemplary embodiment.
The control member 1 and the controlled member 2 are each ge by a shift lever forms on which the associated Stromabneh mer la BEZW. 2a sit tight immediately. The current collector la of the control element moves on the partial resistor 3a of a voltage divider 3, which also has a fixed partial resistor 3b connected to the former one behind the other and split into two parts.
The current collector 2a of the controlled organ moves on the partial resistor 4a of the voltage divider 4, which also has a partial resistor 4b, which is connected in series with the former and is split into two parts. The ends of the voltage divider resistors 3 and 4 are connected by lines 19, 19 'and. 20, 20 'connected to the same power source 5.
By means of the line 6, the current collector 2a of the controlled element is connected to one pole 7 'of the current direction-dependent galvanic relay 7, the other pole 7 ″ of which is connected by means of the line 8 to the current collector 1a connected to the control element 1 The relay 7 is only energized and inoperative if the positions of the two current collectors 1 a, 2a on their resistors 3a and 4a are completely identical. An electric motor 21 serves as the drive device for the controlled member 2.
The voltage divider, which has the two identical partial resistors 51, 52, creates a voltage midpoint at 53 in which half the potential of the current source 5 prevails. One connection terminal 55 of the electric motor is connected to the point 53 through the line 54, while the other connection terminal 56 of the electric motor is connected to the movable contact arm 16 of the galvanometer relay 7 through the line 57.
Of the two fixed contacts 59, 60 cooperating with the contact arm 16, the contact 59 is connected by the line 58 to one pole of the voltage source 5 and the contact 60 is connected by the line 61 to the other pole of the voltage source 5. The electric motor 21 is connected to the axis of rotation of the controlled member 2 by a movement transmission device indicated by the dash-dotted line 62.
In the line 8 of the diagonal branch, a galvanometer 63 is connected, which can be conveniently provided with stops or the like to suppress the end deflections, and which indicates a current flowing in the diagonal branch according to its size and direction.
The operation of the device is as follows: Are the movable pantographs la and 2a in complete electrical accordance with their positions on their resistors 3a and respectively. 4a, the relay 7 remains de-energized, the movable contact arm 16 is in the central position, that is, without touching one of the contacts 59, 60. If the control element 1 with the current collector 1a fixed to it is now rotated to the right, a voltage difference arises between the pantographs la and 2a, where the relay 7 receives current and the arm 16 deflects in one direction, for example downwards, and touches the contact 59.
This closes the circuit via the armature of the motor 21. The motor rotates the axis of the steered element 2 with its current collector 2cc synchronously with the control element 1 and its current collector la to the right by means of the movement transmission device 62 until the current collector 2a reaches a point at which it has the same voltage.
receives how the pantograph 1a. As a result, the relay is de-energized and has no effect, so that the arm 16 moves back into its central position and the motor 21 is switched off.
Conversely, when the control element 1 is rotated to the left, the lever arm 16 of the relay strikes in the opposite direction, that is, upwards and touches the contact 60, whereby the current can flow via the armature of the motor 21 in the opposite direction. The motor thereby moves the controlled member 2 to the left by means of the movement transmission device 62 into the position corresponding to the position of the control member 1.
As a result of the threshold value of the control relay 7, certain deviations of the positions of the controlled organ 2 from those of the control organ 1 are to be expected. Such a deviation causes a current in the diagonal line, so that the control galvanometer 63 deflects.
The scale of this control galvanometer can be calibrated so that the deviation, for example in degrees, can be read off the deflection of this instrument and the precise setting of the controlled organ 2 to the desired position can be made by readjusting the control element 1. Numerous different embodiments are possible compared to the illustrated and described embodiment.
For example, instead of a direct attachment of the. Current collector on the control organ or the controlled organ between the control organ or controlled organ and the associated current collector, any mechanical or electrical movement transmission can be switched on, which generates proportional movements or even disproportional movements, in the latter case only a corresponding calibration of the calibration reading scale is to be carried out on the control body,
in order to be able to infer that of the controlled organ directly from the position of the control organ.
Instead of the galvanometer 63, any other instrument can be used which is suitable for displaying currents flowing in the diagonal branch.