DE112425C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 42 d.

Ferntourenanzeiger.

Um bei Maschinenanlagen die Umdrehungszahl der Maschinenwelle auch an entfernten Orten überwachen zu können, dient nachstehend beschriebener elektrischer Ferntourenanzeiger.

Bei den bisherigen Constructionen elektrischer Ferntourenanzeiger wurde stets eine mechanische Uebersetzung zu Grunde gelegt, welche durch Elektricität bethä'tigt wurde.

Nach vorliegender Erfindung wird nun die Uebertragung der Tourenzahl einer Maschine nach einem oder mehreren beliebigen Orten dadurch ermöglicht, dafs die bekannte Thatsache der Proportionalität zwischen Tourenzahl und Spannung einer Dynamomaschine bei constantem Felde benutzt wird.

Es galt also, eine solche Maschine herzustellen, deren Schenkel stets gleichmäfsig magnetisirt sind. Hierzu wurden, wie schon bekannt, permanente Magnete angewendet; dieselben besitzen zwar für gewöhnlich ein constantes Feld, jedoch ist dasselbe vielfachen Veränderungen ausgesetzt. Der Magnetismus läfst mit der Zeit nach, wodurch Fehler in den Scalenwerthen entstehen. Ferner kann der Magnetismus durch äufsere Einflüsse leicht gestört werden. Hauptsächlich aber läfst sich durch die Ankerrückwirkung, welche in einem so schwachen Felde ziemlich bedeutend ist, die Scala nicht proportional theilen und erfordert eine Aichung derselben, die jedoch umständlich ist und eine Vertheueruhg der Anlage mit sich zieht. Die vorliegende Anordnung beruht nun darauf, dafs durch Sondererregung der Schenkel einer Dynamomaschine letztere dermafsen gesättigt werden, dafs weder Spannungsschwankungen bis zu 10 pCt., noch die Ankerrückwirkung im Stande sind, die Proportionalität der Scala des Mefsinstrumentes, welches die im Anker erzeugte Spannung anzeigt, nachtheilig zu beeinflussen. Die Ankerreaction ist dabei auf ein Minimum gebracht. Von der Maschinenwelle aus wird nun der Anker der Dynamomaschine in Rotation versetzt, wodurch die Geschwindigkeit der Welle auf den Anker und dessen Geschwindigkeit wiederum elektrisch auf einen Spannungszeiger übertragen wird, auf dessen Scala die den verschiedenen Spannungen entsprechenden Umdrehungszahlen aufgetragen sind.

Die Construction des Apparates ist nun folgende:

A zeigt eine Dynamomaschine, deren Schenkel P den Strom von einer geeigneten Stromquelle M erhalten, welche, wie schon oben erwähnt, eine Uebersättigung der Schenkel erzeugt, so dafs weder Spannungsschwankungen, noch die Rückwirkung des Ankers die Constanz des Magnetfeldes beeinflussen. Von dem Anker V wird der gelieferte Strom durch Leitungen 1 ö und 11 bis zu der Stelle weiter geleitet, an welcher die Tourenzahl abgelesen werden soll, und befindet sich daselbst ein beliebiges Mefsinstrument B, dessen Scala die Bezeichnung: »Touren pro Min.« trägt.

Würde man den Nullpunkt dieses Instrumentes in die Mitte der Scala verlegen, so könnte man daraus, dafs der Zeiger nach rechts

oder links ausschlägt, die Drehrichtung der Maschinenwelle Q erkennen. Um nun die doppelte Genauigkeit der Ablesung bei derselben Instrumentgröfse zu erreichen, befindet sich der Nullpunkt auf der linken Seite der Scala. Dies bedingt aber, dafs der zur Schenkelerregung dienende Strom beim Rückwärtsgang der Welle Q. commutirt und gleichzeitig die umgekehrte Drehrichtung am Tourenanzeiger angezeigt wird. Man hat zu letzterem Zwecke eine Fallklappe C bekannter Construction in dem Empfänger angebracht, welche je nach Stromrichtung ein optisches Zeichen mit der Aufschrift »Vorwärts« oder »Zurück« erscheinen läfst.

Um den Strom bei der Aenderung der Drehungsrichturig commutiren zu können, ist an der Achse der Dynamomaschine ein Commutator D angebracht, welcher die Umkehrung des Stromes automatisch bewirkt. Derselbe ist auf der Zeichnung der Deutlichkeit halber in vergrößertem Mafsstabe gezeichnet.

Die Einrichtung dieses Commutators ist folgende:

Durch die feststehende Scheibe E ist die Achse F der Dynamomaschine hindurchgeführt. Diese Achse trägt an ihrem Ende eine Platte G, auf der exentrisch zur Achse eine Daumenwelle um H drehbar befestigt ist. Die Bewegung derselben ist durch zwei auf der Platte angebrachte Anschlagstifte S₁ und S₂ begrenzt. An dieser Welle sitzt aufser den beiden Daumen H₁ H₀ noch ein Arm J, an welchem sich ein Lederpfropfen L befindet, .der mit ganz geringer Reibung auf der feststehende Scheiben E gleitet. Bei der Drehung kann sich nun vermittelst der Reibung der Arm J gegen einen der Anschlagstifte S₁ S₂ legen.

Hierdurch rotiren die Daumen H₁ H₂, gegen ihre eigene Achse feststehend, durch Vermittelung der Platte G um die Achse der Dynamomaschine zwischen den gekrümmten Armen N₁ und 2V, eines besonders geformten Hebels, an welchem sich die Contactbürsten befinden. Die Arme des Hebels befinden sich wie die Daumen in verschiedenen Ebenen, und zwar so, dafs. je ein Daumen mit einem Arme des Hebels in einer Ebene liegen. (Hier z. B. H₁ mit N₁ und H₂ mit 2V₂.)

Der Vorgang beim Commutiren des Stromes ist folgender: Aendert die Achse F der Dynamomaschine die Drehrichtuug, so wird der den Lederpfropfen tragende Arm J durch die Reibung des Pfropfens L auf der feststehenden Scheibe E zunächst so lange zurückgehalten, bis sich der Arm J gegen denjenigen Anschlagstift legt, welchen er vorher nicht berührte. Dadurch wird der Arm J von der Achse F mitgenommen und die beiden Daumen H₁ und H₀ kreisen wieder gemeinschaftlich mit der Achse F, und zwar derartig, dafs das äufserste Ende des einen Daumens, hier z.B.H₁, einen gröfseren Kreis um die Achse F beschreibt, als dasjenige des anderen Daumens. Durch die oben geschilderte Bewegung des Armes J hat sich die Lage der beiden Daumen zur Achse F so geändert, dafs derjenige Daumen, welcher vorher den kleineren Kreis beschrieben hat, jetzt den gröfseren beschreibt, und umgekehrt. Die Folge davon ist, dafs der den gröfseren Kreis beschreibende Daumen den in seiner Ebene befindlichen Arm des Hebels, hier 2V₁, nach aufsen drückt. Hierdurch hat der zweite Arm 2V₂ des Hebels auch seine Stellung geändert; er hat sich der Achse F genähert und kann in dieser Lage verbleiben, da der in seiner Ebene befindliche Daumen jetzt einen kleineren Kreis beschreibt. Durch die Bewegung des Hebels ist der Strom commutirt, da derselbe die Contactbürsten R₁ und R₀ trägt.

Der Vortheil dieses Commutators besteht darin, dafs er bei einem sehr sicheren Contact doch ä'ufserst wenig Kraft verbraucht.

Der Stromlauf der ganzen Anordnung ist nun folgender: Von der Stromquelle M aus geht der Strom zunächst zum Commutator D, und zwar vom +-Pol aus über Klemme K₅, Leitung ι zum Contactstück C₁, von hier durch Contactbürste R₁ nach Contactstück C₄, von dort über Leitung 2, Klemme K₁ , Leitung 3 nach Klemme k_i des Empfängers. Von hier geht der Strom weiter durch Leitung 4, Magnetrollen der Fallklappe C, Leitung 5, Klemme A*₃, Leitung 6, Klemme K₃ des Gebers, Schenkehvickelung der Dynamomaschine, Leitung 7, Contactklötze C₃ und C₅. Da bei der gezeichneten Stellung des Commutators der Strom durch c₃ nicht weiter kann, so gehl derselbe über c₅, Contactbürste jR₂ , Contactklotz c₂, Leitung 8, Klemme K_a zum —Pol der Stromquelle zurück. Beim Commutiren des Stromes geht der Strom vom + Pol in umgekehrter Richtung, und zwar erst durch den Commutator C₁ -R₁ C₃, Leitung 7, Schenkelwickelung K₃, Leitung 6, Ar₃, Leitung 5, Magnetwickelung der Fallklappe, Leitung 4, A"₄ , Leitung 3, K₄ des Gebers, Leitung 2, C₄ R₂ C₂, Leitung 8, K₆, ■— Pol der Stromquelle. Die Dynamomaschine sowie auch die Elektromagnete der Fallklappe erhalten so Strom in entgegengesetzter Richtung, wodurch letztere das entsprechende Zeichen giebt. Durch die Verbindung der Welle Q mit dem Anker V des Geberapparates wird, wie schon oben erwähnt, ein Strom erzeugt, der gemessen werden soll. Derselbe hat folgenden Verlauf:

Von der Bürste S₁ des Collectors ausgehend, über Leitung 9, Klemme K₁ , Leitung 1 o, Klemme Ar₁ des Empfängers, Spule des Mefsinstrumentes B, Klemme Ac₂, Leitung 11, K₂, Leitung 12, Bürste S₂ des Collectors zum Anker zurück.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:
   Elektrischer Ferntourenanzeiger nach dem Princip, dafs die Spannung einer Dynamomaschine abhängig ist von ihrer Tourenzahl, dadurch gekennzeichnet, dafs die Schenkel der Dynamomaschine mittelst besonderer Stromquelle so stark gesättigt werden, dafs Rückwirkungen des Ankers sowie Schwankungen des Erregerstromes die Beständigkeit des Magnetfeldes nicht beeinflussen und so die Spannungszunahme eine proportionale Tourenscala ergiebt.
   Bei dem unter i. gekennzeichneten Ferntourenanzeiger die Erweiterung des Scalenbereiches in der Weise, dafs ein an der Achse der Dynamomaschine exentrisch angebrachter, in zwei Grenzlagen sich bewegender Hebel durch Reibung je nach der Drehrichtung eine oder die andere Grenzlage einnimmt und hierdurch zwei an ihm befestigte Daumen je nach der Drehrichtung abwechselnd einen Hebel bethätigen, der die Contactbürsten trägt und somit die Umschaltung des Stromweges hervorbringt, um so den auf die Anzeigevorrichtung für »Vorwärts« und »Zurück« wirkenden Strom zu commutiren und auf derselben Scala anzuzeigen.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.