DE137780C

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Publication number: DE137780C
Application number: DENDAT137780D
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KAISERLICHES

PATENTAMT.

M 137780 KLASSE 74 c.

Die im Nachstehenden beschriebene Einrichtung soll auf Schiffen, in Bergwerken, in Fabriken oder an anderen Orten Bewegungen oder Zeichen von einer Stelle zu beliebig entfernten anderen Stellen übertragen.

Geber und Empfänger bestehen aus je einem unbewickelten Läufer und bewickelten Ständern. Läufer sowohl wie Ständer sind untertheilt gedacht. Die einfachsten Fälle sind in den Fig. 1 bis 6 dargestellt. Die Primärwicklungen der Ständer (dick gezeichnet) werden in den Fig. 1 bis 4 und 6 parallel von einphasigem Wechselstrom durchflossen, können auch in Serie geschaltet sein oder durch Mehrphasenstrom oder pulsirenden Gleichstrom gespeist werden. In der Fig. 5 ist eine Primärwicklung überhaupt nicht vorhanden.

Die Kraftlinien werden senkrecht zur Ebene der Primärwicklungen gerichtet, ändern dann ihre Bahn so, dafs die auf den Ständern angebrachten Secundärwicklungen (dünn gezeichnet) annähernd rechtwinklig geschnitten werden, und schliefsen sich im Läufer. Der Läufer mufs in jeder seiner Stellungen von allen Primärwicklungen in demselben Sinne magnetisirt werden. Bei ungleicher Stellung der Läufer in den verschiedenen Apparaten treten in den Secundärwicklungen der Ständer, die durch eine beliebige Zahl von Leitungen (hier 3) verbunden sind, in bekannter Weise Ausgleichströme auf, die eine übereinstimmende Einstellung aller Läufer herbeiführen. Die Ständer werden zweckmäfsig genuthet oder gelocht und die Läufer mit Polschuhen von 6o° bis 8o° versehen.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise (Fig. 7 und 8) sei angenommen, dafs der Läufer des Gebers (Fig. 7) soeben eine Verstellung erfahren hat, welche in dem nächsten Augenblick die gleiche Stellung des Läufers in dem Empfänger (Fig. 8) herbeiführen soll. Infolge der Schaltungsweise der primären Wicklung können verschiedene Pole immer nur auf verschiedenen Ringen auftreten, z. B. in dem dargestellten Augenblick auf dem äufseren Ring nur Pluspole und auf dem inneren Ring nur Minuspole. Die von jeder primären Wicklung erzeugten Kraftlinien sind auf der Zeichnung durch je vier gerissene Linien angedeutet, und ihre augenblickliche Richtung ist durch Pfeile kenntlich gemacht. Sie nehmen einen je nach der Stellung des Läufers verschiedenen, von dieser abhängigen Verlauf und werden durch die primären Wicklungen gewissermafsen nur in ihren mittleren Theilen festgelegt. Die Art und Weise, wie sich ihre Enden zusammenschliefsen, ist jedoch von der jeweiligen Stellung des betreffenden Läufers abhängig.

Aus* dem Kraftlinienverlauf in Fig. 7 ergiebt sich, dafs die Potentialdifferenz, welche an den Enden der Spule a-b bei der angenommenen Stellung des Läufers auftritt, nahezu gleich derjenigen ist, welche an den Klemmen der

Claims

Spule b-c auftritt, dafs jedoch diese Potentialdifferenzen Gefälle verschiedener Richtung haben. Die Potentialdifferenz zwischen den Enden der Spule c- α ist dagegen bedeutend kleiner, sogar nahezu gleich Null, da die Windungen dieser Spule nahezu zur Hälfte von Kraftlinien der einen, und zur anderen Hälfte von Kraftlinien der entgegengesetzten Richtung geschnitten werden. Es entstehen also an den Punkten abc verschiedene Potentiale.

In dem Empfänger herrschen nun zwischen den Punkten a' b' d andere Potentialdifferenzen als zwischen den entsprechenden, damit verbundenen Punkten des Gebers. Es werden daher zwischen den Punkten α und a', b und b', c und c' so lange Ausgleichströme fliefsen müssen, bis die mit einander verbundenen Punkte gleiches Potential haben. Dies tritt dann ein, wenn das Kraftliniensystem des Empfängers in genau dieselbe Lage gewandert ist, weiche dasjenige des Gebers besitzt. Eine derartige Wanderung des Kraftlinienfeldes ist aber nur möglich, wenn der Läufer ebenfalls wandert. Der Läufer wandert nun thatsächlich, da er sich naturgemäfs so einstellt, dafs der magnetische Widerstand ein Minimum wird. In der Ruhestellung verbindet er also immer die Stellen mit der gröfsten Kraftliniendichte im äufseren und im inneren Ringe.

Dreht man die Läufer nach einander in beliebig viele Stellungen, so zeigt sich, dafs stets die Zahl der Kraftlinien, welche jede einzelne Secundärspule durchsetzen, unverändert bleibt, dafs aber trotzdem jeder auch noch so geringen Verstellung des Läufers entsprechend an den Punkten a, b und c verschiedene Potentiale auftreten. Dies kommt eben daher, weil die Wirkungen der Kraftlinien sich innerhalb einer oder zweier Spulen gegenseitig mehr oder weniger verringern bezw. aufheben.

Es kann auch ein einziger Apparat primär erregt werden, während alle anderen Apparate wie in der Fig. 5 nur Secundärwicklungen erhalten. Die durch den einen Apparat erzeugten Secundärströme drängen die Kraftlinien in den anderen Apparaten durch den Läufer und richten ihn so, dafs der magnetische Kraftlinienflufs in jedem Augenblick ein Maximum wird. Umgekehrt wird natürlich die Bewegung oder Stellung des Läufers in einem primär nicht bewickelten Apparat rückwärts auf den beweglichen Theil des inducirenden Apparates zwangläufig übertragen. Geber und Empfänger können also immer ihre Rollen tauschen, mögen sie nun primär erregt sein oder nicht, und die Bewegung eines Apparates überträgt sich in allen Fällen synchron auf die anderen.

In der Fig. 6 ist ein Hohlcylinder als Ständer so bewickelt, dafs die Kraftlinien innerhalb der Primärwicklung in der Richtung der Axe laufen. Oberhalb und unterhalb der Primärwicklung schliefsen sie sich in dem Z-förmigen Läufer, dessen Pole um i8o° aus einander stehen, so dafs im Cylinder aufserhalb der Primärwicklung kreisähnliche Bahnen entstehen, die von den Secundärwicklungen annähernd rechtwinklig geschnitten werden.

In Fig. 4 besteht der Ständer aus zwei räumlich getrennten Theilen. · Die unbewegliche Primärspule steht mit ihrer Axe senkrecht zur Ebene des secundär bewickelten, festen Ringes. Der Verlauf der Kraftlinien durch den zweipoligen Läufer und den Ring ist ohne Weiteres klar.

Gemäfs Fig. 3 werden zwei fest verbundene, mit Secundärwicklungen versehene Ringe durch Primärwicklungen auf den Verbindungsstücken so magnetisirt, dafs die Ringe in jedem Augenblick entgegengesetzte Polarität haben. Die Kraftlinien schliefsen sich nach kreisähnlichem Verlauf in den Ringen durch den Z-förmigen Läufer.

Die Fig. 1 und 2 zeigen im Wesentlichen die Anordnung der Fig. 3, doch sind die fest verbundenen beiden Ringe concentrisch in dieselbe Ebene gelegt, so dafs überall am äufseren Umfang des Aufsenringes gleiche Pole liegen, ebenso überall an der inneren Begrenzung des Innenringes. Die Kraftlinien verlaufen wie früher kreisähnlich in den Ringen und schliefsen sich durch den U-förmigen Läufer. Die Pole des Läufers brauchen nicht, wie in den Figuren gezeichnet, um i8o° versetzt zu sein. Die Secundärwicklungen können über die Ringe einzeln oder auch über beide Ringe als gemeinsamen Kern gelegt werden.

Die analoge Bewegung oder Einstellung der Läufer erfolgt sofort aperiodisch, nachdem einer oder mehrere der Ständer primär erregt worden sind. Der Läufer kann unmittelbar einen Zeiger oder eine Anzeigescheibe tragen. Jede weitere mechanische Uebertragung zwischen der elektrischen Einrichtung und der Anzeigevorrichtung (Klinken, Zahnräder u. s. W.) fällt somit fort. Stromführende, bewegliche Theile sind in keinem Apparate vorhanden. Der Läufer kann, da er keine Wicklung zu tragen hat, verhältnifsmäfsig leicht gemacht werden.

Patent-A ν Sprüche:

i. Verfahren zur Uebertragung von Bewegungen oder Zeigerstellungen mittels von Wechselstrom synchron erregter Geber und Empfänger, in deren durch Fernleitungen verbundenen Secundärspulen bei ungleicher Stellung der Läufer Ausgleichströme auftreten, die eine übereinstimmende Ein-

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stellung von Geber und Empfänger bewirken, dadurch gekennzeichnet, dafs die Erregerspulen, welche die von den unbewickelten zweipoligen Läufern gelenkten Kraftlinien erzeugen, feststehend angeordnet sind, so dafs Stromzuführung zu beweglichen Theilen vermieden wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dafs Erregerspulen nur in einem Apparat (gleichgültig ob Geber oder Empfänger) vorhanden sind, und die übrigen Apparate nur einen zweipoligen, unbewickelten Läufer und feststehende Se cundärspulen besitzen.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.