DE1463296A1

DE1463296A1 - Kontaktlose Vorrichtung mit einer elektrischen Welle zur Steuerung bzw. UEberwachungeines Antriebes

Info

Publication number: DE1463296A1
Application number: DE19641463296
Authority: DE
Inventors: Haas Pierre Rene
Original assignee: HAAS PIERRE RENE
Current assignee: HAAS PIERRE RENE
Priority date: 1963-12-20
Filing date: 1964-12-18
Publication date: 1971-09-23
Also published as: CH461606A

Description

Kontaktlose Vorrichtung mit einer elektrischen Weile zur Steuerung bzw. Überwachung eines Antriebes. Die Erfindung betrifft im wesentlichen eine Vorrichtung zur Erzeugung von Impulsen und zum Schalten für kontinuierliche Übertragungen, die darin besteht, Hochfrequenzen mit Hilfe einer kapazitiven Kopplung zwischen einem Frequenzsender und einem entsprechenden Empfänger zu übertragen. Nach einem Merkmal der Erfindung ist das Kopplungselement, bestehend aus einer elektrisch isolierten leitenden einfachen Fläche, durch ein beliebiges einem geeigneten Antrieb ausgesetztes Mittel getragen, damit das Element während des Antriebs bzw. der Bewegung eine Kopplung zwischen zwei Leitern herstellt, die jeweils mit einem Generator und einem Empfänger verbunden, aber normalerweise entkoppelt sind., sodaß bei nicht koppelndem Zustand des Kopplungselementes der Generator keinen Einfluß auf den Empfänger hat. Die geeigneten Bewegungen des verstellbaren Kopplungselementes können durch eine Welle erzeugt werden, die gleichmäßig oder aussetzend angetrieben wird, Bowie pendelartig oder in Längsrichtung erfolgen.

Diese verschiedenen Bewegungs- bzw. Antriebsarten können solbst-.verständlich kombiniert oder einzeln verwendet werden; auf alle Fälle benötigen die daraus folgenden Schaltungsmöglichkeiten weder Kontakte noch Wicklungen oder magnetische Teile.

Eine na L:@ dem soeben beschriebenen Merkmal ausgeführte Vorrichtung

hat den Vorteil, nicht nur eine Wirksame Sicherheit zu ermöglichen,

so#dern auch für die Überwachung und Übertragung von Antrieben, die

von einem beliebigen Steuerorgan herrühren können, verwendet werden,

während übliche elektrische Übermittlungseinrichtungen nicht in

Frage kommen, 3a sie entweder wegen den reduzierten Abmessungen

verhältnismäßig empfindlich sind oder zu voluminös ausfallen, wenn eij

Maximum an Wider-

standsfähigkeit gegenüber verh4ltnismäßi.z hohen Temneratmren

erfordert wird, die bei in ,Beweriing gesetzten Organen auftreten.

In den als nicht besc:hr#;nkte Beispiele gegebenen Zeichnungen

zeigen:

-Figur 1 eine allgemeine Anordnung der Hauptelemente, die es er-

möglicht, die charakteristische Arbeit---eise besser zu

.beschreiben.

-Figur 2, 3, 4 und 5 verschiedene möglichen Förmer eines T'_or-ilungs-

elementes sowie die zu koppelnden Zeitungsenden.

-Figur 6 eine elektrische Velle gemäß der -rfi ndung in miner all-

gemeinsten Form.

-Figur 7 eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Drehfeldes mittels

Impulsen, die durch die Drehberefning der Vorrichtung er-

zeugt werden. .

-Figur 8 eine mögliche ?Innrdnunesvorrichtlina der t-ator- und

Rotorelemente -?As totors.

-Figur Q eine besondere, Anord^Tinm eines Elementes des TrdukthrS.

-Figur 1o eine Anordnungsart der '.ricklung-e^ eines 3t-tors ii-d

eine allgemeine entsp-echendP Form des Rotors.

-Figur 11 ein Anordnungsbeispiel zum Schalen lind @ bertra0-Pn von

Informationen.

-Figur 12 a eine elektrische Welle mit einem Motor dessen Drehung

stets in der selben Richtung erfolgt.

-Figur 12 b eine Vorrichtung zur l`berwachun7 der mec'-nseiti-°n

Bewegungen von zwei Elementen.

-Figur 13 a eine Anordnung des Rotors des in Fig..1? a qezei-terr-

Motors um eine Bewegung in. -lei cher Richtun- kontinuierlich

zu ermitteln.

-Fig 13 b Eine Anordnung des oben gen.n±ors.

-Figur 14 Eine Einheit enthaltend eire P1A'-@tri sc!^A '.@? i A, eine

Vorrichtung zur Steuerung der Drehiinr' letzterer lind eine

Einrichtung um das Verhältnis zwischen der :TOschlwindimkeit

des mesteuerten Teiles und der des Steuerelementes zii

variieren

In Fig. 1 ist der Hochfrecuenzgenerator an eine abgeschirmte

Leitung L0 angeschlnssen, die mit einem freien Teil CO endet.

Der Empfänger UZ ist mit der Leitung LZ verbunden, die mit dem

freien Teil CZ endet.. Die leitende das Kopplungselement bildende'

Fläche CG ist auf dem isolierenden Teil IT befestigt, cks seiner-

seits auf einem durch die gelle AX angetriebenen Teil fixiert

ist. Die zwischen den gegenüberliegenden Enden angeordneten Ab-

schirmungen der freien Teile'.CO und CZ sowie die Entfernung

welche die Teile trennt, verhindert jegliche Einwirkung des -

Generators OMZ auf dem Empfänger bzw. Aufnahneteil. Wenn, aber

das Kopplungselement gegenüber den Enden der Leitungen CO und

CZ liegt - wie es übrigens in der Zeichnung gezeigt ist - wird

eine kapazitive Korrliing zwischen dem mit dem Generator OkZ

verbundenen Ende CO und dem Element CE hergestellt-., andererseits

wird eine ähnliche kapazitilre Verbindung zwischen dem mpnannten

Element CP und dem mit dem E^@rfärger UZ verbundenen Leit#ingsende

CZ vormenommen. Daraus folmt, dR(3 die Korrlung des Generators.

OMZ. mit dem Empfänger UZ erfolgt. Es ist augenscheinlich, dae

wenn das Element CP bald eine nicht die norrlung: darstellende

Lage und bald eine die Kopplung hervorrufende Zage einnimmt,

eiügchalten züstande@commt. Solange das Element CP in der Kopp-

lungslage bleibt, speist der.Generätor OR"Z den Empfänger UZ;

am Ausgang letzterem verfügt man über eine Information in Form

eines Ausgangsstromes. Der -mpfpnger ItZ kann `efrliches bekannte

Mittel zur Ausübung des Verfahrens und zur Stronummandlung ent-

halten. Der Empfänger enthp.lt einen Hochfreiuenzstrom, der ver-

stärkt, gleichgerichtet ,und Übertrafen erden kann und :wie ein

Steuer bzw. Pilotsignal wirken kann. Der Generator OtZ kann eben-

sogut eine modulierte Trägerfret-luenz erzeuge-; in diesem Fall

erhöhen verschiedene Trägerwellenmodulationen die @;nwendungsmeg-

lichkeiten der Vorrichtung.

v

Aufgrund der bisheriren Beschreibung der Erfindunr erkennt man,

daß die 1,ewesung es Yopaluneselementes für eine Arbeitsreise

als Schaltvorrichtung die Erleiche ist. F;?r eine Arbeitsweise

als Impulszenerato-^, die nun bescrrieben mird,ist es rpran so.

Wenn man das Kopplungselement anstatt intermittierend Ader mit einem verhältnismäßig langen Rhythmus antreibt, in eine schnelle Pendelbewegung versetzt oder vorzugsweise dreht, so begreift man, daß der Empfänger nur durch Impulse beeinflußt wird, deren Frequenz, Dauer und das Verhältnis zwischen den Impulszeiten beliebig durch den drehenden Zustand der Vorrichtung, die Form und Anzahl der Kopplungselemente sowie der Zuführungs-und Abgangsleitung bestimmt werden. Letztere sind an einem Kreisumfang aufgeteilt deren Mittelpunkt die Drehwelle der Kopplungsvorrichtung ist. Der übertragene Impuls ist stets ein. hochfrequenzmodulierter oder nicht modulierter Strom, der in denselben Bedingungen wie oben für die Arbeitsweise der Schalt vorrichtung verwendet wird.. Fig. 2 und 3 zeigen schematisch eine mögliche Ausführungsart der Leitungsenden und des Kopplungselementes, Fig. 2 ein Quersohnitt der Welle AX und Fig. 3 eine Längsansicht dieser Welle. In den Figuren sind dargestellt: Die Welle AX, das isolierende Teil IT, das Kopplungselement CP, das Ende COI der Leitung die mit einem Isolator verbunden ist, das isolierende Teil 1O dieser Leitung; das Ende CZL der mit dem Empfänger verbundenen Leitung und das isolierende Teil IZ dieser Leitung. Die Abschirmungsteile BL bilden ein rohrförmiges Element für jede Leitung, wobei aber die Rohre an deren Enden offen sind. Daraus geht hervor, daß bei nicht koppelndem Zustand des Kopplungselementes CP die rohrförmigen Abschirmungen zwischen den Enden CI und CZL eine Hochfrequenzabschirmung bilden, wobei die Enden CI und CZI im Inneren der durch die Abschirmung gebildeten Rohre liegen.

Es ist darauf hinzuweisen, daß für viele Anwendungsmöglichkeiten einfache koaxiale Kabel geeignet sind. Bei dem in den Figuren 2 und 3 gezeigten Beispiel sind die isolierenden Teile 1O und IZ in der Weise begrenzt, daß die Enden COI und CZI jeweils in der Öffnung ALO und in der Öffnung ALZ frei angeordnet sind. Selbstverständlich können die obengenannten isolierenden Teile ebensogut auf gleicher Höhe mit den Enden der Abschirmungsrohre liegen. Eine einfache Betrachtung dieser Figuren bestätigt, daß die Kopplungs- und Entkopplungseffekte einwandfrei erzielt werden können sowohl

durch-eine-dringende Bewegung der Welle AX im Uhrzeigersinn oder

umgekehrt - wie. es die Figur 2 zeigt - als durch eine Längsbewegung

dieser Achse von rechte nach links oder umgekehrt, wie e$: die

Figur 3 darstellt. Heide Beviegungearten können zusammen, oder ge-

trennt verwendet werden. Es ist augenscheinlich, da13,, wenn man -

mehrere Leitungsenden in der durch dis Figur 3 gezeigten Ebene

genau übereinstimmend oder mit einer bestimmten Verschiebung in: -

der Drehrichtung anordnet, eine -große ,Anzahl geometrischer Kombi-

nationen möglich ist, um Impulsaa 'und Schaltkombinationen festzu"

legen.

Pig. 4 zeigt eine -Ausführungsart der Enden C0I, CZI und -des

Kopplungselementes CP: Bei diesem Beispiel können die Leitungs-

enden eine weiter nach vorne gerichtete Zage im Inneren der rohr-

förmigen Abschirmungen einnehmen, ohne zu verhindern, das das

Kopplungselement CP bei Gewährleistung der Kopplung in Nähe dieser

Enden gelangen kann. -

Es wird darauf hingewiesen, daß die Figur 5 echematisch-eine

andere mögliche .Anordnung der Kopplungssegmente somie der leitunge-

enden darstellt, . -

Fig. 6 stellt eine Ausführungsart des Impulsgeneratorn dar, ent-

haltend eine elektrieahe.Welle bzw. die Steuerung des Antriebes

eines Motors, dessen Arbeitszustand finit der Drehbewegung eines

beliebig an einem Steuermotor vorgesehenen Elementes synchron.'

oder mit einem die Geschwindigkeit- übersetzenden oder untexissetzen-

den Effekt verbunden ist. In Fig, 6 wurden die Abschirmungen nicht

dargestellt, wobei, der Empfänger mit BZ angegeben ist; durch die

Leitung DM speist der Empfänger den Motor ?!iS entweder nach Ver-

etärkung direkt mit dem durch den Generator OMZ erzeugten Strom

oder mit einem Außenstrom, deren Anochlußpunkte gestrichelt bei AN

dargestellt sind; der von dem Generator 0112 herr@.ihrende Strom wird

dann nur dazu benutzt, um die Versorgung des gtotore IJS zu steuern

der genannt* Motor ist ein Naahf;ihrmetor, dessen Arbeitsweise dar

Prequenx der Impulse, die der. ?otor steuern,. proportional isst.

Im dargestellten Beispiel enthält der 1'otor DIS eine emsige Induktor-

spule, was auch der Grund ist, warum der Verstärker 'RZ nur eine

mit sämtlichen Ansohlußpunkten verbundene aufweist

wobei die Anschlußpunkte nacheinander durch das Element Cr ge-

koppelt werden. Der Motor treibt die Vervrendungs-Einrichtungen C'

und PY an. An den markiertem Funkten X, - im Zuge der ;1.'bertragung,

können je nach Bedarf Elemente zur 'fibersetzung oder Untersetzung

,von Geschwindigkeiten angeordnet werden. In der vorhergehend be-

t@chriebenen Figur kann man z.B. annehmen, daß die delle AX direkt

4iit einem Achsenzapfen eines Schienenfahrzeuges verbunden ist und

'«aß CM und Pbi ein Pernzähleleinent und ein Element zur Geschwindigkeits-

'eacmittlung ist.

-:Heim Drehen des Kopplungselementes CP kommt das Koppeln zwischen

dem Generator OMZ und dem Empfänger RZ zur Wirkung, wenn das Ele-

ment CP gegenüber einem der Punkte mit den Bezugsziffern 1 - 4

liegt, .wobei der. Motor 1'S einen Impuls erhält. Wenn die Drehbewe-

gung verhältnismäßig langsam ist, kann der Motor -. wenn vorgesehen

eehrittweise arbeiten:-Wenn im Gegenteil die Drehbewegung genügend

aohnell ist oder daß eine hohe Anzahl von Polen vorgesehen ist, an

denen das Kopplungselement vorbeiläuft, so wird der rT-otor mit ei-vier

fast kontinuierlichen oder exakt kontinuierlichen Rotation an#re-

trieben. Auf diese '.'leise erhalt man eine elektrische -'elle, die

entweder s'ch:iittwei_se oder fortlaufend synchron angetrieben wird,

deren Drehgeschwindigkeit übersetzt oder untersetzt ist. Das Ver-

hältnia der Steuergeschwindigkeiten und der gesteuerten Geschvrindig-

keiten hingt nur vom Verhältnis zwischen der Anzahl von Impulspolen

und den Polen des Motors ab.

flenn statt einer einzigen mit einem Element RZ verbundenen Leitung ZZ,

wie es in Figur 6 dargestellt ist, jedes der Zeitungsenden ZZ unab-

hängig gemacht wird, um je mit unterschiedlichen Verwendungspunkten

verbunden zu werden, kann man somit durch ein aufeinanderfolgendes

Koppeln der Pole 1,2,3,4,5 ein Drehfeld erzeugen, wobei jeder Pol in

einer anderen Richtung wirkt. Jeglicher ?:otor oder jegliches Empfangs-

mittel können für diese Empfangsart fär s@ntliche gewünschten Zwecke

ein Drehfeld' erzeugen.

Bei näherer Betrachtung der Figur 6 geht hervor, daß eine Umkehrung

des Drehsinnes des Kopplungselementes (:?' keinen 7influß auf die Dreh-

richtung des gesteuerten Motors hat; die Drehrichtung des Motors wird

durch die Eigentümlichkeit der 7lerlente des '"otors bestimmt. In ''alle

wo ein Drehfeld ausgehend vom ::oppl ungselene:it ;` erzeugt @@,7ird, k,---in

man natürlich beliebig ,:annehmen, da:3 die rire#-ricntun-, des ''.:otors durch

die Drehrichtung des Kopplungselementes gesteuert wird.

Es ist zu erwähnen, daß die einen Schaltpol bildenden Leitungs-

enden ebenso gut in Längsrichtung der _felle A_X Erde an Ende

angeordnet Werden können. Unter dieser Annahme weist das zwischen.

den genannten Enden eingefügte bewegliche Element im wesentlichen

eine Form auf, die.der bei Liohtbtrahlen- :Unterbrechungsvsrrichtungen

üblichen Form ähnelt, welche f;ir Lichtstrahlen und infrarotes Licht

Anwendung finden. "renn eine solche Form verwendet wird, kann das

bewegliche Element als Entkoppler arbeiten, d.h., daß die freien

Enden der Leitung genügend nahe beisammen sind, damit die kapazitive

Kopplung wirksam wird, und das Zrischenlegen des beweglichen '-Ele-

mentes hier das Entkoppeln hervorruft.

Es werden nun Mittel besehrieben,'die es gestatten, eine elektrische

Welle mit zwei Antriebsrichtungen zu bilden, deren Impulsempfänger-

einrichtung beliebig als Schrittmotor arbeiten oder eine'konti-

nuierliche Drehurig haben kann, und zwar synchron und mit einer Über-

und Untersetzung der Geschwindigkeit im Verhältnis zum Antrieb, der

die Impulse erzeugt.

Diese Empfängereinrichtung arbeitet beliebig als "Bremsmotor" oder

nicht als Bremsmotor und die Außerbetriebnahne des Motors kann ent-

weder durch einen kontinuierlich den Tnduktor ganz-oder teil -.

Weise durchfliessenden Strom oder durch Unterdrückung des Stromes

erfolgen.

In Figur 7 gemäß den weiter oben definierten ''erkmalen ist der

Hochfrequenzoszillator 0".T nacheinander mit den Leitungsverbin-

dungselementen Li.Z2,L3 verbunden, renn das Drehkopplungselement

2P für die Leitung L1 gegenüber den Kontaktsegmentpaaren 1,11,21,

für die Leitung Z2 gegenüber den Kontaktsegmentpaaren 2',12,22

und für die Leitung L3 gegenüber den Kontaktsegmentpaaren 3,13,23

liegt.

Die Verbindungselemente Li bis L3 enthalten normalerweise bekannte

Gleichrichter und Verstärkermittel, die nacheinander mit den ei-

tungen C1,C2,C3 verbunden sind. Letztere enden, wie es die Figur 3

anzeigt, an denselben Bezugspunkten. In dieser Figur besteht jeder

Zweig des Rotors TR gemäß der geminschten Arbeitsart entweder aus

Weicheisen oder aus einem permanenten 1:Iagneten.

Bei dem in Figur 8 dargestellten Beispiel sind neun Induktorwicklungen

vorgesehen, die .in, Gruppen von-je drei ;°icklungen parallel geschaltet

®indl.erstens S1,S11,S21, zweitens S2,S12,S22 und drittens S3,S13,S23.

Unter Bezugnahme der Figur ? 'stellt man fest, daß die Kontaktsegment-

Paare 1,11,13; 2,12,22,3,13,23 untereinander genau so geschaltet sind

wie@die Wicklungen des in Figur 8 dargestellten Stators. Das Verbin-'

dungselement Z1 'und. die Zeitung C1 verbinden die Kontaktsegmentuaare

mit den Wicklungen S1,S11 und S13; das Verbindungselement L2 und die

Zeitung C2 verbinden die Kontaktsegmentpaäre 2,12,22 mit den ".ticklun-

gen S2,S12,S22; das Verbindungselement L3 und die Zeitung C3 verbin-

den die Kontaktsegmentpaare 3,13,23 mit den Wicklungen S3,S13,S23.

Unter diesen Bedingungen versteht maxi"@c#enn das Kopplungselement ge-

dreht wird und dadurch aufeinanderfolgend das Koppeln des Oszillators-

OMZ mit. einer der Zeitungen C1,C2;C3 sichert, indem es vor den ver-

sehiedenen Kontaktsegmentpaarenvorbeiläuft, ein Strom nacheinander

in den entsprechenden Wicklungen des Motors fließt und derß die durch

die genannte 'licklung auf den Rotor TR ausgeübte "lirkung letzteren

mit derselben Gescharindigkeit und im gleichen Sinn als das Kopplungs-

element CP dreht. Es liegt auf de-r Hand, daß, wenn man die 'ueitung

e2 an den Sticklungen S3,S13,S23 und die Zeitung C3 an den "!icklungen

S2,S12,S22 anschließt, d-ft& der Rotor TR.in umgekehrter Richtung ange-

trieben wird. Andererseits ist e,s genau so augenscheinlich, daß man

ohne Zwischenlegung eines mechanischen Elementes-einen T;ffekt erzielt,

der die Drehgeschwindigkeit zwischen dem Impulsverteiler und dem ge-

steuerten Motor übersetzt oder untersetzt. Es geneigt, daß die Anzahl

der Kontaktsegmentpaare von der Anzahl der radial zum Rotor angeord-

neten Wicklungen verschieden ist. Wenn die Anzahl der 7icklungen

größer ist, wird die Geschvr-indigkeit des Motors im Verhältnis der

beiden Zahlen untersetzt. Umgekehrt,. renn die @Lnzahl der Kontakt-

segmentpaare kleiner ist, wird die Geschxindigfeit im Verhältnis der

beiden Zahlen heraufgesetzt bzw. Übersetzt.

Figur 9 erläutert eine geeignete Form der Induktorwicklung in schema-

tischer Darstellung. In dieser Figur zeigt man die :"'icklung S1, wobei

nur ein Teil des Rotors TR zu sehen ist. :?an stellt fest, daß die

beiden Pole in Längsrichtung zur Achse des .^cotors angeordnet sind,

so daB der magnetische Kreis am Rotor geschlossen wird und ein wirk-

saures Moment auf die "!eile des Rotors ausgeübt c^ird, obwohl da2 beide

die beiden Pole bildenden '-licklungen auf einem gleichen kreis ange-

ordnet sind; diese Anordnung ist vorteilhaft in Anbetracht der beson-

deren Merkmale des in Frage kommenden r:otors.

Figur 10 zeigt eine erste Ausführungsart des Motors. Der Induktor be-

steht aus vier Gruppen, enthaltendttvier-';licklungen, während das in. Fi-

gur 8 gezeigte Beispiel drei Gruppen zu je drei Vlicklunger_ besitzt.

In Figur 18" die nun beschrieben wird, gixd - die Wicklungen der

Gruppe a (a1-,a2,a3,a4) vollständig gezeigt. V,'as die drei Gruppen

3a, b und c betrifft, so sind nur drei Achsen durch Strichpunkte

angegeben. Bei diesem Beispiel können die Wicklunen jeder Gruppe-

C)

paarweise. in Reihe geschaltet -rerden,so wie es die. Figur auch zeigt

und auch angibt-, daß die. Pole von jedem magnetischen Kreis gemäß --

einer üblichen Anordnung einander diametral entgegengesetzt ange--.ordnet werden können. .

Bei dem Beispiel in Figur 8 enthält die Verbindungsleitung des

$opplers zum Biotor drei Zeitungen und eine gemeinsame Rückleiter,

die an Masse gelegt werden kann. Bei -dem in Figur 10 gezeigten Bei='

spiel weist die entsprechende Zeitung 4 Adern auf. Ähnliche Leitün-

gen mit mehreren Leitern bzw. Adern stellen praktisch auf Grund der ge

riengen durch diese Zeitungen fliessenden Stromstärke und der verhält-

nismäßig geringen Entfernungen vom Koppler zum P:otor in den-meisten

Anwendungszwecken dieser Art keinen Nachteil dar. '."ährend der soeben

ausgeführten Beschreibung hat man angegeben, warum der Rotor in der

einen oder anderen Richtung angetrieben wird. Ebenso hat man auch

angegeben, wie der schrittweise Antrieb erfolgt. Die kontinuierliche

Drehung resultiert gleichzeitig aus der Frequenz der Impulse und der

dem beweglichen Kopplungselement gegebenen Form soviie der Ausführungs-

art der Enden des Rotors, so daß die Erregung einer ''licklung wirksam .

genug ist, ehe die Erregung der vorhergehenden '.;'icklung unterbunden

wird. Es ist augenscheinlich, daß die "7icklungen mit Kernen versehen

sind, die zur Vereinfachung der Figuren nicht dargestellt-sind. Die

Arbei taweise als Brenemotor resultiert zunächst durch die Unterdrücker

des Drehfeldes, wobei der jeweilige Zustand von der vorhandenen oder

nicht vorhandenen Spannung im ganzen.Induktor oder in einem Teil davor

nach Unterdrückung des Drehfeldes abhängig ist. ';lenn nur eins Gruppe

der Wicklungen des Induktors unter Sp'annung bleibt, wird der Rottir zu

den erregte4Wieklungen hingezogen und'gegeni@ber diesen stillgelegt.

In den beiden anderen möglichen Fäll-en wird der ganze Induktor ent-

weder unter Spannung gehalten oder der ganze Stroid' unterdrückt; , der

Rotor wird gemäß dem im Augenblick der Unterbrechung des Drehfeldes

vorhandenen Zustand gegenüber einer beliebigen der "licklungsgrüppen

stillgelegt. --

Man begreift ohne weiteres, daß zur Hervorrufung der bremsenden '.7ir-

kung nur ein permanenter Strom im ganzen Induktor oder in einem Teil

davon notwendig ist, wenn der Rotor und die Kerne der Wicklungen aus

Weicheisen sind. .

,Migur 11 ermöglicht es, ein anderes Beispiel zur Ausübung der Erfin-

v

.c,ung-zu geben. In dieser Figur ist der Generator OVIZ mit einem Ende

dem Zeitung L0. verbunden, deren anderes Ende doppelt ausgeführt ist,

um an zwei verschiedenen in einer geringen Entfernung vom bevreglichen

Element AX mit den kapazitiven Koppelungskontakten CP angeordneten

Punkten zu enden.

Der Anfangspunkt einer Empfangsleitung ist in einer. sehr geringen @nt--

fernung von einem der Enden der Leitung ZO angeordnet, .die von. einen

.der doppelten Zeitungsenden L0 herrührt, damit gemäß der Zage der

Kontaktsegmente CP eine Kopplung zwischen den genannten Zeitungen

suetandekommt. Der Anfangspunkt einer zweiten Empfangsleitung LZ1

ähnelt" dem der Zeitung ZZ. Jedes der Eleriente AD und AD1, das jeweils

.mit den Zeitungen AZ verbunden ist, enthält einen Verstärker und einen

Gleichrichter und setzt den Hochfrequenzstrom vom Generator OlIZ in

einen Gleichstrom um. Die jeweils mit der_ Ausgängen AD und AD1 ver-

bundenen Elemente BA und BA1 enthalten einen Satz von Indu_ktanzen,

die jeglichen Wechselstrom sperren. Das mit dem Ausgang von AD1

durch die Leitung DF verbundene .Element ist eine 'Torrichtung mit

P=equenzfilterkreisen, um eine Stromdiskriminierung festzulegen, wenn

der Strom 1i der Frequenz der Impulse, die durch die Bewegung des

Elementes-AX erzeugt werden, unterbrochen wird. Das Element FC kann

. ebenfalls Wechselstrom verstärken, und zwar bei Frequenzen, die durch

die Bewegung hervorgerufen werden. Bei bestimmten -#£nwendungsfdllen

kann das Element keine Filterkreise enthalten und jegliche Frequenzen

durchlassen. DR1 ist ein Gleichrichter; im gezeigten Beispiel sind

die gezeigten Ausgänge BA1 mit der Zeitung s verbunden.

An den Eingangsklemmen des Elementes mit Filterkreisen PCL können.

,4".cr fit;

Elemente von gleicher Ausführungsart (FC2 bis FCN) vorgesehen und J..n

beliebig@a" geschaltet :werden, die somit die Kombination der

verschiedenen Frequenzen gemäß der Schaltungen festlegen. Um die Be-

Achtreibung des Beispiels besser verstehen zu können, sind Symbole

ruf den Elementen der Verbindungskette zwischen XY und der Ausgangs-

leitung s vorgesehen. Es liegt auf der :inad, da .3 diese Anordnung die

Erfindung keineswegs beschrUnkt und der Aufbau dieser Elemente 7er-

änderunden gemäß der verschiedenen Ausf''ihrungsformen ausgesetzt

wee de, kann. `

Es ist $u erwähnen, daß die Anordnung der Enden der Leitungen LZ,

LZ1, die Form des ßlementes AX und die Anordnung der Kontakte CF

schematisch dargestellt sind, um leichter die aufeinanderfolgenden

Koppelunga- und Entkoppiungaphasen zu zeigen. Andererseits weiß

man, daß sämtliche durch Hochfrequenzstrom durehflossene Leitungen

und Ausrüstungen vollkommen abgeschirmt sind. Jedoch ist diese schon

bekannte Anordnung.nicht angegeben, um das Schema zu vereinfachen.

Für die Rückleitungen, die über Masse erfolgen-können, ist das eben-

so-der Fall.

Zur Beschreibung der Arbeitsweise nimmt man an, daß das bewegliche

Element AX im Uhrzeigersinn angetrieben wird. In diesem Fall gelangt

von links her ein beliebiger Kontakt CP unter den Enden der Lei-

tungen und gewährleistet gunächst das Koppeln der Leitung LZ allein

mit dem Ende der Leitung L0, die in der Figur weiter links angegeben

ist. Nach einem bestimmten Drehwinkel sowie für geringe Drehwinkel--

beträge des infrage.kommenden Kontaktes kommen die folgenden Arbeits-

phasen aufeinanderfolgend zur Wirkung: das linke Ende der Leitung

L0 wird gleichzeitig mit der Leitung LZ und der Leitung LZ1 gekoppelt.

Die beiden Enden der Leitung L2 werden gemeinsam mit den Leitungen

LZ und LZ1 gekoppelt: das rechte Ende der Leitung 1O bleibt allein

mit den Leitungen LZ und LZ1 gekoppelt; während eines größeren

Drehwinkels wird das obengenannte Ende der Leitung L0 mit der Lei-

tung IiZ gekoppelt und die Leitung LZ1 entkoppelt. Unmittelbar bevor

diese Arbeitsphase zu Ende geht, kommt der nächste Kontakt vor bzw:

unter dem linken Ende der Zeitung L0 und der Leitung LZ, um eine

neue Kopplung zu@gewä,hrleisten und so fort.

Der Generator OMZ ist also immer mit mindestens einer der beiden

Zeitungen LZ und LZ1 verbunden wie auch immer die Lage des Elementes

AX sein mag. Es geht hervor, daß; wenn letzteres stillsteht, eine..

fortdauernde Information in Form einer Gleichspannung übertragen

wird. In der Tat, wenn die Leitung LZ mit der Zeitung L0 gekoppelt

ist, wird der durch den Generator erzeugte Strom zu dem Element AD

übertragen, das eine geeignete Verstärkung und das Gleichrichten

sichert; dieser gleichgerichtete Strom durchfließt das Sperrelement

EA,enthaltend eine Induktanz, wodurch eine Gleichspannung in der

' Leitung s vorhanden ist.Wenn die Leitung ZZ1 anstatt der Leitung ZZ

entkoppelt wird, so ist der Ablauf für die Strecke bestehend aus

AD1 und BA1, die AD und DA jeweils ähnelt, derselbe. Wenn beide

Leitungen LZ und LZ1 entkoppelt werden, so speisen die Kanäle bzw. Strecken AD,BA und AD,BA1 die Zeitung s parallel. Sowie. das Element AX gedreht wird, weisen die Leitungen LZ und LZ1 jeweils einen gekoppelten und einen entkoppelten Zustand mit dem Generator OMZ auf und der Hochfrequenzstrom wird zu den Verstärker-Gleichrichter-Mitteln AD und AD1 in Form von Impulsen übertragen. Der gleichge-richtete Strom liegt also hier in Form von Impulsen vor und wird demzufolge durch die Induktanz-Sperrelemente BA und BA1 gesperrt. Der Arbeitszustand, bei dem kein Gleichstromschalten abwechseln von einem Kanal zum anderen erfolgt, aber eine Übertragung eines pulsierten gesperrten Gleichstromes in beidnen Kanälen stattfindet, ist durch die technischen Daten der Kopplungs- und Sperrelemente festgelegt, wobei diese Daten für eine gewünschte Anwendungsart verschieden sein können. Dieser Teil der Beschreibung der Erfindung läßt im wesentlichen erkennen, daß eine Vorrichtung bestehend aus den Elementen AX,AD,AE1,BA und BA1 es gestattet, eine Information in Form einer Gleichspannung zu übertragen, solange das Kopplungselement stillsteht und diese Informationsübertragung zu unterbrechen, sobald das Kopplungselement in Bewegung gesetzt wird. Es wird nun die in Figur 11 erläuterte Ausführungsform weiter beschrieben, indem man zunächst nur die Elemente OMZ,AX, die Zeitung LZ1 und das Element AD1 betrachtet. In diesem Fall erhält man eine Vorrichtung zur Geschwindigkeitsermittlung. In der Tat, wenn das Element AX angetrieben ist, wird der am Eingang von AD1 vorhandene Hochfrequenzstrom durch eine durch das bewegliche Element hervorgerufene Frequenz puleiert. Demzufolge erhält man am Ausgang des Elementes AD1 einen pulsierten Strom mit einer genauestens dem Arbeitszustand des Elementes proportionalen Frequenz. Eine geeignete Übertragung dieses Stromes zu den Filterkreisen gestattet sämtliche Anzeigen bzw. Feinablesungen, Überwachungen und Steuerungen in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit. Zu den soeben oben aufgezählten Beispielen wird nun die Leitung DF, das als Wechselstromverstärker geschaltete Element FC ohne Filterkreise und der Gleichrichter DR1 hinzugefügt: Wenn das Element AX stillsteht, wird keine Spannung'an die Zeitung s angelegt; die am Ausgang von AD1 erhaltene Spannung ist eine Gleichspannung und kann 701 nicht versorgen. Sobald das Element AX angetrieben wird im Gegen-satt ein pulsierter Strom an den Eingang des Elementes FC1 angelegt, daraus folgt eine Wechselspannung,am Ausgang letzterem; diese Wechsel-

Spannung wird durch das Element DR1 gleichgerichtet und eine Gleich-

spannung an die Zeitung s gelegt. Auf diese leise erhält- mann. eine

Vorrichtung zur Übertragung einer Information, die gerade das-Gegen-

teil von der darstellt, ' die -aus den Kanälen AD-3A und A81 und 8A1 ge-

bildet wird; das heißt, wenn das Element AX stillsteht, wird keine

Spannung an die Zeitung s gelegt; aber es gen'Igt, daß dieses Element

in Bewegung ist, um die genannte Leitung unter Spannung zu legen;;

Wenn das Element FC1 mit Filterkreisen versehen ist, wird das Anlegen

einer Spannung an die Zeitung e selbstverständlich von der GeechPrln-

digkeit des Elementes AK abhängig und, wenn. andere..Elemente FC2 bis

FCN in veränderlicher Weise durch herkömmliche gesteuerte Mittel ge-

schaltet sind, wird das Anlegen einer Spannung s gleichzeitig von

der Geschwindigkeit des Elementes und von den Informationen unter»

schiedlichen Ursprungs abhängig: In erster Sicht kann die Verwendung-

den Generators als Vorrichtung zur Ermittlung einer Geschwindigkeit:

sehr.genau der der üblichen Generatoren ähneln und keinen besonderen

Vorteil aufweisen; In der Tat besitzt diese Vorrichtung eine "-igen-

tümlichkeit, die . außergewöhnlich wichtig ist; so ist z.B.. der still-

stehende Generator in der Zage, einen Strom

Form (Trä-

gerstrom und blodulationsetrom) zu liefern, der nicht nur Mehrfach-

inftirmationen bilden, sondern-auch eine beliebig verstärkbare Energie-

quelle darstellen kann, die - mechanisch ausgedrückt - mit rein sta-

tischen Übertragungselementen durch ein bedeutungsloses filoteignal

gesteuert wird.

Gemäß einem in Pigur 1'1 dargestellten Schema kann man im Eisenbahn--

Wesen z.B. , um nur einige der mägliehen Beispiele des Verfahrens zu

- nennen,. den Generator zur Steuerung der Bremsung veränderlicher lei-

etung anpassen, insbesondere mit dem Vorzug eine hohe Sicherheit zu

gewährleisten und eine automatische Überwachung zu erzielen. Im =

letzteren fall ist es .aweckmännig, dad die Zeitung 'a) durch schon

bekannte- Mittel und mit hoher Sicherheit, was hier von sehr grose6t

Bedeutung ist, an einen Serrro-Mechanismus mit rein elektrischen Vor-

odgerungen angeschlossen wird. Die automatische Aberwachurig vrird

einfach durch Zwischenftigcung von Steuerungsmitteln zur "glartung den

Antrieben in einer durch. die Leitung p@ gebildeten stufenlosen

Schaltungeanördnung gewährleistete %ao'bei das bemegliehe Element AX

hier direkt auf einem Acheensapfen mdntiert ist.

Es liegt auf der Hand, daB, -wann das Wahtxeug stillsteht; die Arbeite-

weise den aerwo-bfechaniamue, Wie schon erwIhnt, durch dein- dtn Xa-

nölen A»!BA und: AD1, BA1 fliessenden Strom aufrechterhalten -firdj

sobald das Fahrzeug in Bewegung ist, kam der Strom nicht m4hr die

Elemente BA und 3A1 durchfließen und die Kontinuität bze. die stufen-

lose Anordnung der Zeitung DF wird unumgänglich. Nenn das Element FC1

keine Filterkreise aufweist, arbeitet die Vorrichtung mit automati-

scher Überwachung, wobei aber die Geschwindigkeit nicht überwacht .

wird. Wenn das Element FC mit Filterkreisen versehen ist, erhält man

eine Überwachung der Geschwindigkeit, wobei bei Überschreitung eines '

bestimmten Wertes-eine Unterbrechung der Geschwindigkeit stattfindet.

Die veränderlichen Schaltvorgänge des letztgenannten Elementes und

der anderen Elemente mit Filterkreisen FC2, FCrI gestatten es dann,

die Bewegung bzw. den Antrieb zunächst teilweise und fortschreitend

zu überwachen. - -

Bei weiterer. Betrachtung der Fig. 11 ist zu bedenken, daß unter den

verschiedenen Ausführungsformen und d-en Veränderungen, betreffend

die Anzahl und* den Aufbau der Bestandteile, die zu einem Satz zu-

sammengefassten Ausgänge BA, BA1 und DR1 teilweise oder vollkommen

einzeln angegeben werden können, um Informationen in verschiedenen

Richtungen festzulegen; die Leitung DF ka-nn Wegfallen und die Ele-

mente FC-1 sowie FC2 bis FCU an einem anderen Gesc'Zwindigkeits-Tr-

mittlungsglied als. das Element Ax angeschlossen Urerden. In dieser

Reihenfolge- hat man bereits gezeigt, daß je nach Anwendung die Kan.le-

einer Vorrichtung entweder nur AD, 3A so^Tie-sU1 und BA1 - oder ,UM,

die Zeitung DF FC1 und DR1 z.B. aufweisen können. Man könnte genau

so gut mehr als zwei Kanäle vervrenden, die AD, BA und AD1 und BA1

ähneln, sowie mehr als einen Kanal, der AD1, FC1, DT:1 analog ist.

Es ist noch zu erwähnen, daß mehrere interessante Ausführungsformen

aus den verschiedenen möglichen Kombinationen sowie aus den techni-

schen Daten bzw. Merkmalen der vorliegenden Anmeldung und der An-

melduhg . ifi @ 5 .¢,71 hervorgehen können. -

Zum Beispiel kann der Generator 0"..Z durch den Generator 0". und den

Verstärker MIT ersetzt werden, was in der Anmeldung 11 35 471 beschrie-

ben wurde. Ebenso ist_ es möglich, die Relais 3"..3 und sowie die

Schalter CT1 und CT2 dieser P.nmeldung durch ein einziges oder ähnli-

ches Relais zu ersetzen, welches durch die in der Figur 1 der vor-

liegenden Anmeldung gezeigte Meitung s gespeist -ird. - - -

Die Elemente 3A und 3A1 der Figur 11 gestatten es, eine strenge

Sicherheit zu erzielen,. dä ja die "'ickiun@en nur durch sehr geringe

Ströme durchflossen werden oder durchflossen -.-erden könne" und zu- "

-sätzlich Schmelzsicherungen mit Geringsten Toleranzen in Reihe ange-

ardnet werden klinnen, so da2 jeglicher Kurzschluß- einer

ganz

unmöglich ist.

mied nun-eine elektrische `.'-delle und eine Vorrichtung zur Steuerung

ier `Bewegung beschrieben, deren technische Daten festgelegt -nirden,;

den bei herkömmlichen Vorrichtungen auftretenden Nachteilen abzu-

Lfen, die für bestimmte Anwendungen, *wie im Eisenbahrnvesen, so, ernst-

Ete Folgerungen haben können, daß die Verwendung dieser Vorrichtun-

i für bestimmte Zwecke unklug wäre.

i Aufzählung `dieser Nachteile wird zunächst. ein solcher erwähnt, der

angsläufig bei schon bekannten Einrichtungen, bei denen jegliche

glichkeit zum arirksameri Abschalten fehlt, auftritt, wenn eine be-

ebige Störung durch den Stillstand des gesteuerten Teiles oder durch-

nen fehlerhaften Drehzustand eintritt.

n anderer wesentlicher Nachteil auf der Steuergelle selbst ist, daß

rhältnismässig empfindliche Elemente vorgesehen sind, die einer hohen

rstellungsgenauigkeit bedürfen.

n dritter Nachteil liegt -darin, daß man gezwungen ist; die.Rotoren

ektrisch mittels 'Kontakten zu koppeln, die ihrerseits Kollektoren

d Bürsten oder Schiebekontakte in Anspruch nehmen, deren unvermeid--

re Abnutzung durch die Reibungsvorgänge, die Empfindlichkeit und die

he Genauigkeit bedingt ist, wobei der Herstellungspreis so-;ie der

rtungsaufwand erhöht werden und Störungen auftreten.

dererseits sichern die Einrichtungen mit elektrischer 'ie?lp herkömm-

eher Bauart das Drehen einer oder der gesteuerten 'Zellen in einer

n der Steuerwelle abhängigen Richtung. @leun der Drehsinn letzterer

gekehrt wird, erfolgt ebenfalls eine Invertierung der ges feuerten

llen. 'ienn diese

vorteilhaft sein kann sowie für

Lhlreiche Verwenduneen unumgänglich ist, so gibt es hingegen Anwen-

engen, bei denen es genauso unumgänglich ist, daß der gesteuerte An-

CD immer in der gleichen Richtung erfolgt,' ^#ie auch immer die Steuer-

#ehrichtung erfolgt. Dies ist insbesondere ir_, Eisenbahnbau der Fall,

>i dem Zählvorrichtungen und Registriervorrichtungen vorkommen. Bei

.esem Beispiel benötigen die elektrischen herkömmlichen 77eIlen die

rischenfiigung einer speziellen "bertragungsart z:#rischen der elek-

7isch gesteuerten Welle und der Eingangsachse des Registrierzählers,

3s in mancher Hinsicht nachteilig ist.

ei der herkömmlichen Technik findet man selbstverstzndlich Impulsmo-

Dren, deren Drehung nur in einer Richtung erfolgen kann. 'o kann man

.B. die sehr herkömmlichen Schrittmotoren mit Schaltrad sowie be-

timmte Motoren nennen, deren nägnetische 'eile im Wesentlichen das

elektrische Äquivalente des elektrischen Schaltrades sind. Jedoch

@` ist es kaum bestreitbar, daß der Antrieb mit Schaltrad mechanisch

sehr primitiv ist; wegen dieser Tatsache ist dessen Einsatz auf be-

stimmte Verwendungszwecke begrenzt, bei denen die f1bertragung eines

gemeinsamen Momentes ausreicht. Die Motore, deren magnetische Teile-

eine besondere Form aufweisen, zeigen eine fortgeschrittenere m-ech-..

nik, aber auch für diese ist ein bestimmtes Moment vorgeschrieben.

Genauso findet man bei der herkömmlichen Technik keine Vorrichtungen

mit elektrischer Welle, die selbst ohne Veränderungen des "bertra-

gungsmechanismus einfache Mittel besitzt, die es gestatten, die Ge-

schwindigkeitsverhältnisse zwischen einer Steuerwelle.und einer ge-

steuerten Welle zu variieren. So, wie es Breiter unten noch vorgetragen

wird, entspricht die in Frage kommende Vorrichtung sämtlichen aus dem

bisher vorgetragenen Text hervorgehenden Forderungen, nämlich:

1. Bei Stillstand des gesteuerten Teiles oder wenn die Drehrichtung

verkehrt ist, unterbricht eine Über:wachungsdnrichtung automatisch

jegliche willkürliche Tätigkeit mit höchster Sicherheit.

2. Sämtliche Bestandselemente und insbesondere solche, die durch die

Steuerwelle getragen werden, reisen eine absolute -:;id@rstandsfKhig-

keit und einfache Form auf; an keiner Stelle der elektrischen ,

Schaltkreise wird irgendein Kontakt zwischen der faststehenden

Teilen und einem gedrehten Teil verc#@ende t.

3. Die Drehrichtung einer oder der gesteuerten '.'!elle bzw. Achse ist

von der Drehrichtung der steuernden ;7elle unabhängig.

4. Das Verhältnis der Geschwindigkeiten ziirischen den steuernden :7ellen

und den. gesteuerten '.'lellen kann mittels einer einfachen in Form

. eines Stromes übertragenen Information variiert werden, wobei

die Übertragung nicht mechanisch verhindert wird.

Es wird nun die Figur 12 beschrieben:

Der bewegliche Teil des Elementes AX wird durch die steuernde Achse

angetrieben. Die Achse gewährleistet eine kapazitive Kopplung des

Hochfrequenzgenerators 01:M mit den jeweils an den Kcntaktsegmenten

1 und -2 angeschlossenen Empfangsleitungen, so da3 die Verstärker

und Detektoren AD1 und AD2 bei Drehung der Steuerwelle nacheinander

durch den Generator ON? gespeist :-erden. Diese aufeinanderfolgende

Speisungsart kann beliebig kontinuierlich oder nicht kontinuierlich

erfolgen, je nach dem, ob der be:vegliche Teil des Elementes AX

ein gleichzeitiges oder !:ein gleichzeitiges Koppeln des Generators

mit den Verstärkern AD1 und AD2 sichert, bzw. vfenn ein Kontaktsegment

der Serie 1 -

und ein Kontaktsegment der Serie-2 gleichzeitig oder getrennt ge-

hoppelt werden. Der Motor NS dessen Rotor das Ende der elektrischen Wel-

le darstellt enthö1t einen durch 2 Wicklungsgruppen 1 u."2 gebilde-

ten Stator. Die Wicklungen werden über die Verstärker und Gleich-

richter AD 1 u. AD 2 gespeist. Bei dem dargestellten Beispiel

besitzt jede Gruppe 4 gekreuzte Wicklungen, die paarweise in@Serie

geschaltet sind. Die in Reihe gesche1tetexi Elemente sind diametral

entgegengesetzt geschaltet: Der obengen. Stator enthält wie bereits

erwähnt 2 Wicklungsgruppen in gekreuzter Fora; der entsprechende

Rotor TRist in diesem Beispiel durch ein Kreuz dargestellt, bei dem

deder Zweig entweder gegenüber den Wicklungen 1 des Stators oder

gegenüber den Wicklungen 2 gelangen kann. Jeder Schenkeldes Robors-

kann beliebig entweder einfach aus einem-magnetischen Bestaadtetl

oder aus einer Wicklung bestehen, beider das vorgenannte.Bestandteil

den Kern. bildet; Im letzteren Fall kann jede Wicklung um diesen Kern

herumgewickelt und. geschlossen werden oder in Reihe oder parallel

teilweise oder vollkommen in Kombination oder einfach einer Gruppe mit

ähnlichen Bestandteilen angehören.

Es wird nun die Figur 13 beschrieben, die schematisch die Elemente

1 u. 2 des Rotors TR urd die Elemente 1 u. 2 des Stators des Motors

198 darstellt. Diese Darstellung zeigt eine lineare Abwicklung im

Schnitt senkrecht zur Achse jedes dieser Elemente. Man erkennt, da8

bei diesem Schnitt jedes Element des Stators A nahezu eine rechteckige

oder viereckige Yarm sufweist.und fieses Element des Rotors etwa eine

dreieckige Gestalt besitzt, wobei eine der Seiten parallel zur Achse

der angetriebenen Welle liegt. Diese Seite ist die Basis eines Drei-

eckes, wenn das in den Figuren 12 a und 13 a durch FA angegebene

Dreieck gleichschenkelig ist. Es ist eine Abwandlung der schon er-

wähnten Formen, die eine Bewegung des Motors in einer stets gleichen

Richtung hervorrufen wie es während der folgenden Beschreibung er-

läutert wird und für welche man zunächst die Fig. 12 a in Betracht

sieht. Es ist ratsam, daß zur Vereinfachung der Darstellung keine Ab-

schirmengen gezeigt werden. Es liegt aut:der Hand, daB in der Tat

sämtliche durch Nochtrequenzstrom durchflossene Leiter unf Elemente

einwandfrei altgeschirmt sind um jegliche störende Ausstrahlung zu

unterdrücken. Der bewegliche Koppler des Elementes AX gewährleistet

einerseits zischen ihm un dem kreisförmigen mit dem Generator OMZ

verbundenen Kontaktsegment sowie andererseits zwischen ihm und einem

der Kontakteegnente der Serien 1 u. 2 eine doppelte kapazitive Kopp-

Jung. We@::d',d4iännte Koppler, die ' in der Figur gezeigten Zage

1 `R <i v f. v a.r

,einnimmt bzw. gegenüber dem Kontaktsegment 2 liegt, speist der-

Strom des Generators den Verstärker und Gleichrichter AD 2 und ein

Strom fließt in den Wicklungen 2 des Motors MS. Die Schenkel des

8otors DR, die gegenüber den Wicklungen 1 liegen werden durch die

Wicklungen 2 angezogen aber auf Grund ihrer Form kommt das Feld der.

Wicklungen 2 auf einer Seite der FliLchen FA des Rotors zur Wirkung

und der liotor,wird in der angegebenen Pfeilrichtung gedreht bis die

ßrhenkel.des Rotors gegenüber den Wicklungen 2 liegen. Wenn der in

. Bewegung gesetzte Koppler von A% in eine belieb'ge Drehrichtung ent-

weder AV oder AR angetrieben wird, gewährleistet der Koppler das

Koppeln des Generators- OMZ mit einem Kopplungs- bzw. Kontakt-elememt 1;-

Der Verstärker und üleixhrichter AD 1 wird gespeist und ein Strom

durahiließt.@die Wicklungen des Motors MS; da nun die Bewegung des.

Hopplers die Kopplung des Generators mit dem Kontaktsegment 2 unter-

bricht, wird der Verstärker und Gleichrichter 2 nicht mehr gespeist

und die Wicklungen 2 üben auf den Rotor keine Wirkung mehr aus. Hin-

gegen wenn die Wicklungen 1 von Strom durchflossen werden, ziehen sie

die gerade gegenüber den Wicklungen 2 liegenden Schenkel des Rotors

an. Diese Wirkung tritt selbstverständlich auf einer Seite der Rotor-

Flächen FA ein und Letzterer wird in einer durch den Pfeil angegebenen

Richtung weitergedreht. Dieser Zyklus wiederholt sich durch das

Koppeln eines Kontaktsegnentes 2,dann eines Kontaktsegmentes 1 u-s.w.

Es ist augenscheinlich, daß die Bewegungen des Kopplers des Elementes

AY beliebig gewählt werden können?wobei bei einer beliebigen Phase

eines Zyklus eine Umkehrung stattfindet. Daraus resultiert stets eine

Bewegung des Motors MS in derselben Richtung, da nun einmal immer

di%selben aufeinanderfolgenden Kopplungsvorgänge der Kontaktsegmente

1. u. 2 erfolgen. Genauso liegt es auf der Hand, daß die Formen der

Elemente des Stators und die des Rotor vertauscht werden können,d.h.

daB die Wicklungen & s Stators einen dreieckxigen "auerschnitt aufweisen

und die Schenkel des Rotors mit rechteckigen Querschnitten ausgeführt.

werden können, mit dem einzigen Unterschied, daß bei gleichen Richtungs-

verlauf der Formen die Rotation umgekehrt wird. Die Fig. 13 b zeigt

eine Anordnung der Wicklungen 1 u. 2 des Stators in verschiedenen

Idngaansichten; dies gestattet es, einekompaktere Anordnung dieser

.Wicklungen vorzunehmen wie es bei einer multipolaren Anordnung der

pall ist. Die genannte Figur zeigt ebenfalls schematisch die An-

ordnung der Schenkel des Rotors. Aufgrund dieser sehr schematischem

Darstellung ist es zweckmäßig, folgende Erläuterungen zu geben:

Zur Vereinfachung ist das Element AX mit nur 2 um 9o o versetzten

Kontaktsegmenten 1 und 2 Kontaktsegmenten 2 dargestellt. Der Stator

des Motors MS weist 8 Sticklungen auf, die je um 45o versetzt sind;

bei diesem.Beispielentspricht also die Drehzahl des.Motors dis

Hälfte der der#Steuerwelle. In der Tat liegt es auf der Rand; daß die

Anzahl der Kopplungssegmente die der Statorwicklungen und die der

Schenkel des Rotors von der in. Frage kommenden Darstellung sehr

unterschiedlich sein und insbesondere eine größere Anzahl aufweisen

können wodurch es ermöglicht wird in Kombination mittels einer oder

keiner Übereinstimmung der Kopplungssegmente und der gewählten.

Phasenwinkel.praktisch eine Bewegung zu erzielen die genauso kon- .

tinui.erlich bzw. stoßfrei ist als die Bewegung eines Motors mit

permanenter Speisung. Bei diesem Beispiel rührt der Speisestrom des

Motors MS aus der direkten Verstärkung des durch den Generator0NZ

erzeugten Stromes her, hingegen Weiss man aber, daß der durch die

Kontaktsegmente des Kopplungselementes empfangene Strom vorteilhaft

als einfacher Steuerstrom zur Impulsauslösung verwendet werden kann.,

deren-. Leistung von dem 'liiert des genannten Steuerstromes unabhängig

ist. Die letztgenenmte Möglichkeit hat zusammen mit der üblichen Form

der Induktor- und Läuferwicklungen zur Folge, viel größere Momente

zu erzielen als es bei Impulsmotoren zulässig ist. Es ist wicbtiß

zu erwähnen, daß die Form der üymmetrisch zur Drehebene angeordnete

Induktorwicklungen den Vorteil hat, daß keine für die Reichweiten

der Wicklungen des Motors nachteiligen.. Axialdrücke ausgeübt werden..

Der oben gekennzeichnete Motor MS kann selbstverständlich mit

einem Impulsgenerator verwendet werden, der vollkommen vom bescbie-

benen Element Ag unterschiedlich ist. Andererseits können die mag-

netischen Kerne: sowohl vom Stator als. auch vom Rotor beliebig eine

permanete Magnetisierung haben, die es ihnen gestatten als Bremse

zur Stillegung des Rotors .u wirken, wenn kein Strom in.den Stator

fließt.

Nun wird die in Fig. 12 b dargestellte Überwachungsvorrichtung

beschrieben, die sich unter Bezugnahme auf Fig. 12 a auf die elektrisch

Welle bezieht. Zu diesem Zweck zeigt man, daß die Wicklungen AK 'I

u. CS der Fig. 12 b jeweils mit dem Element AX und dem in Fig. 12 a

dargestellten Motor fest verbunden sind; es ist jedoch selbstver-

ständlich, daß die obengenanate elektrische 7Jelle, nur aus Beispiel

angegeben wurde. Die weiter unten gekennzeichnete Steuerverrichung:

kann bei Bewegungen von beliebigen Elementen mit mannigfaltiger Form,

und Anordnung Anwendung finden. Es ist augenscheinlich, daß die

mittels den Elementen ABI 4 und AD 4 hergestellte Verbindung am

w

iei diesem Beispiel enthalten die Figuren 12a und 12b je einen Gene-

-ator OMZ. In der Tat genügt selbstverst ändlich ein einziger Generator

und in bestimmten F3lien kennen die Kopplungselemente ?.X und 4:@1 @kom-

)iniert werden. In ähnlicher :;eise rie es in Figur 12ä gezeigt .-wurde,

-ewährleistet der bewegliche Koppler des Elerientes AX1 eine kapazitive

;opplung.des Hochfrequenzgenerators MM einerseits mit 2 Serien von

:ontaktsegmenten 1 und 2 und andererseits mit einer dritten Kontakt-

3erie 4. Die Serien der Kontaktsegmente 1 und 2 sind jeweils an.den

i.ontaktsegmenten-Cs mit denselben Bezugsziffern #tn.geschlossen. In dar-

T:estellten Beispiel erfolgt diese Verbindung mittels eines Hochfre-

luenzverstärkers .AH1 für die Serie 1 und AH2 für die Serie 2. Der

iewegliche Koppler ist für die Serie Cs mit dem Rotor des...:otors '.'."_S

7erbunden und gewährleistet diekapazitive Kopplung der Kontakt-

segmente 1-und 2 mit dem Eingang des. Verstärkers und Detektors-bzw.

ileichrichters AD3, dessen Ausgang*mittels eines eine Sperrinduktanz

enthaltenen Elementes BA2 mit dem Relais R2 verbunden ist. Der Kon-

takt des .letzteren liegt in 4u,-e der--Zeitung 1g, deren Unterbre-

2hung eine Sicherheitsausl esung hervorruft. Ainderersei-ts sind die

Kontaktsegmente des Elenentes ;K1, die mit der De?ugsziffer 4 ange-

geben sind, ebenfalls mit dem Element BA2 und dem schon erwähnten

Relais R2 verbunden; jedoch direkt -;zber dem @Fochfreaäen.zvers tä.rker A!14

und dem Verstärkergleichrichter LTi4, so daß diese Verbindung von der

Lage des beweglichen Kopplers des Elementes ','s u_nabhqngie ist.

Zunächst nimmt man an, daß das G,-nze stillsteht und die beweglichen

Koppler der Elemente AY,1 und Cs gegen=_iber den Kontaktsegmenten

der Serie 1 und 2 liegen. In diesem Fall sichert der Strom des

Generators 01.-TZ die Erregung des Relais R2 unter Verwendung folgender

Mittel: Einer zwischen dem beweglichen Koppler des Elementes s"K1 und

dem Kontaktsegment 1 und 2 vorhandenen kapazitiven Verbindung

(gemäß der Stellung der Welle), eines Hochfr equenzverstärkers` AH1 und

AH2 (gemäß der Serie des gekoppelten Segrientes), einer zwischen dem

Koppler des Elementes Cs-und einem Kontaktsegment einer Serie, die der

des Kontaktsegmentes des Elementes LX1 entspricht, existierenden kara-

zitiven Verbindung, eines Verstärkers uhd Gleichrichters !1D3 und

letztlich eines Elementes mit Sperrinduktanz BA2. Der vom Verstärker

und Gleichrichter AD3 herrührende Strom ist ein Gleichstrom, der d,--s

Element BA2 durchfließt und die normale Erregunn des Relais T?2 sichert.

Wenn der Koppler des Elementes A71 geveniiber dem Kontaktsegnent 4

liegt, gewährleisten die Elemente A-14 und AD4 die Speisung des Relais R

;s ist augenscheinlich,, daB die mittels den Elementen AH4 und AD 4

Lergestellte Verbindung aniEingang des Elementes BA2 einen Strom ei,-

1 der dieselbe Form aufweist als der aus der durch die Elemünte

Z 1 oder AH 2 und AD 3 zustande kommende Verbindung erfolgende Strom.

genauso liegt es auf der Hand, daB ein gleichzeitiges Koppeln eines

:ontaktsegmentes 1 und eines Kontaktsegmentes 4 oder eines Kontaktseg-

ients 2 und eines Kontaktsegments 4 dieselben Wirkungen besitzt. Es

Pird xiun angenommen, daß der bewegliche Koppler des Elementes 1Z'1

Segenüber dem Kontaktsegment 1 unter Annahme, daB die Stellungen

#ichtig sind und der Koppler des Elementes CS ebenfalls vor dem

Contaktsegment 1 liegt. Die Drehung der Steuerwelle legt die Be-

wegung des beweglichen Kopplers des Elementes AK fest aber aufgrund

ier vorteilhaften Formen wird die Kopplung mit einem Kontaktsegment 4

3esichert ehe die Kopplung des Segments 1 unterbrochen wird. Es ist

ratsam ein Kontaktsegment 4 zwischen jedem Intervall der Kontakt-

aegmente 1 u. 2 zwischenzufügen. Unter diesen Bedingungen wird die

3trbmzuführung.des Relais R2 durch das Koppeln des Kontaktsegments 4,

ies HochfrequenzverstärkeEs AH4, des Verstärkers und Gleichrichters

A$4 und des Elementes BA2 durchgeführt ehe die durch das Kontakt-

Begment 1 von Aä1 und A81 und dem Kontaktsegment-1 vonCS, AD3 und .

BA2 gesicherte Speisung unterbrochen wird.. Unter denselben weiter

oben definierten Bedingungen werden die Kopplungen des Kontaktsegmente:

2 durch das Koppeln des Kontaktsegments 4 ersetzt,, um die Stromzu-

führung durch den Verstärker AH3 und dem Verstärker u. Gleichrichter

AD3 gesichert. Solange die Bewegungen der elektrischen :'gelle fehler-

frei sinä»wird das Relais R2 durch Gleichstrom normal erregt, der sich

aus der Fölge der von den Verstärkern AH1 AD3 und AH4,AD4 u.AFI2,

AD3 sowie von AH4 und AD4 und von AH1 u. AD3 u.s.f. ohne Unterbrechung

der Erregung des Relais R2 herrührenden Ströma.-zusammensetzt. Es

ist augenscheinlich, daß die Folge dieser Ströme dieselbe ist, *ie

auch immer die Drehrichtung des Kopplers sein mag,»tz@ obwohl sich

der Koppler des ElementesCS immer in der gleichen Richtung dreht,

da ja auf diese Weise im Augenblick einer-Umkehrung der Drehrichtung

der Steuerwelle die Kopplungen-der Kontaktsegmente 1 u. 2 mittels

Kopplung des Kontaktsegments-4 zwischen-jeden der Intervalle ver-

setzt bleiben. Man weiß, daß der Koppler des Elementes CS nachein-

ander gegenüber den Kontaktsegm-.:nten.'i u., 2 gelangt. ; aber. zwischen

jede dieser Kopplungslagen während diesem 'teil des Drehzyklus.

liegt das Kopplungselement gegenüber keinem Kontaktsegment. Diese

zwangsläufige Anordnung zur Überwachung einer Bewegung,die weiter

unten beschrieben wird, erfordert die Kontaktsegmente 4 des Elements

A,$1 und die Stromzuführungsleitung des Relais 2;da ja in der Tat

die Stromzuführung des Relais 2 ohne den genennten Kontakten und

der besagten Leitung in kontinuierlicher Meise nicht möglich wäre.

Andererseits sind diese Kontaktsegmente und diese Leitung ebenfalls

nützlich, wenn es sich um eine Überwachnung einer Bewegung wie

einer in Fig 1a dargestellten Drehung einer elektrischen gelle handelt!

dg.j durch die Übereinstimmung bzw Überdeckung der Kopplung der Kontakt

segmente 1u. 2 desElementes AX die Bewegung des Rotors TA deSMOtorS MS

nur denn erfolgt., wenn keine Überdeckung der Kopplungen mehr vorhanden

istewodurch bei geringen Drehgeschwindigkeiten an dieser Stelle des

Drehzyklus eine leichte Verschiebung der relativen Zagen des Kopplers

des Elementes AX1 und des Kopplers des Eleementes CS zur Folge haben

hänn.-Das Vorhandensein der Kontaktsegmente 4 und der von diesen Seg-

»nten abgehenden Leitung verhindert, daB diese besagte etwaige Ver-

schiebung einen EinfluB auf die kontinuiwliche Versorgung des Relais

haben könnte.Aufgrund des gewählten Bewegungsbeispiels für die Be-

schreibung der Überwachungseinrichtung enthält das Element AX 1 zwei

Kontaktsegmente 1 und 2 Kontaktsegmente 2, das Element CS 4 Kontakt-

eegmente 1 und 4 Kontaktsegmente 2. Man weiB.aber, daB die Drehzahl

des Motors NS die Hälfte der des Elementes AX beträgt.

Be wird nun beschrieben, wie die Auslösung der Sicherungsmittel zur

Wirkung kommen, wenn irgendeine fehlerhafte Arbeitsweise auftritt,

wovon ein Beispiel durch die Stellung der Koppler in Fig. 12 b dar-

gestellt ist; der-Koppler des Elements AX 1 liegt in der Tat gegen-

über dem Kontaktsegment 2,während der Koppler des Elements CS vor

w Kontaktsegment 1 liegt, was selbstverständlich eine Unterbrechung

der Stromzuführung des Relais R2 zur Folge hat. Wie M£I aus der fol-

genden Beschgeibung hervorgeht, ist diese Unterbrechung eine zwangs-

Iäufige Folgerung jeglicher fehlerhaften Arbeitsweise der Überwach-

ten Elemente. Es genügt also, daß jegliche Unterbrechung der Leitung 18

eine Sicherungsauslösung durch geeignete von den verschiedenen An-

wendungsformen der Erfindung abhänge Mittel hervorruft, die bei

der gekennzeichneten Vorrichtung eine Information einer fehlerhaften

Arbeitsweise Über' ein zuverlässiges G'gan erzeugen, wie es hier

der Fall ist, da ja jegliche Unterbrechung der normalen Erregung

des Relais R2 das Abfallen des Kontaktes letzterem und die Unter-

'brechung der Leitung 18 zur Folge hat. Nun betrachtet man,zunächst

,was eine vollständige Unterbrechung der gesteuerten :'4'elle bzw. eine

&tillegung des Kopplers des Elementes CS zur Folge hat; wenn der

Yoppler gegenüber dem Kontaktsegment 1 liegt, wird die Versorgung

des Relais R2 bei Vorbeigang des Kopplers des Elementes AX1 vor den

Kontaktsegmenten 1 u. 4 gewährleistet aber unterbrochen, wenn dieser

goppker vor den Kontaktsegmenten 2 vorbeiläuft. yjenn der Koppler des

Elementes CS gegenüber dem Kontaktsegment 2 stillsteht ist es genauso

Wie vorher, aber wenn der Koppler des Elementes AX vor den Kontakt-

segmenten 1 vorbeiläuft, erfolgt hier die Stromzuführung des Relais.

Wenn der goppler des Elementes CS in einer Zage stillsteht, die nicht

gegenüber einem Kontaktsegment liegt, wird das Relais R2 nur dann ge-

speist, wenn der Koppler des Elementes AX1 vor den Kontaktsegmenten 4

vorbeiläuft. Es ist einzig und allein zur Erleichterung der Beschreibung-,

daB.ein Fall, bei dem eine vollständige Stillegung der gesteuerten

Welle erfolgt, gewählt wurde, da er es ermöglicht, die*stillstehenden

Lagen des gopplers zu zeigen. In der Tat, wie auch immer die Stelle

an der der Koppler des Elementes CS zum Stillstand gebracht wird,

oder der fehlerhäfte Zustand sein .mag -auch wenn dieser Fehler bzw.

die Störung noch so gering ist - folgt daraus stets in Abhängigkeit

der Geschwindigkeit der Steuerwelle und der Anzahl der Segmente ent-

weder eine ausreichende Unterbrechungszeit um den Abfall des Kontaktes-

des Relais RS hervorzurufen oder eine Erzeugung von Impulsen, die

durch das Element BA2 gesperrt werden, wodurch jegliche Erregung des

in Frage kommenden Relaisunterbunden wird. Diese weitläufige Über_-_

decküng_dieser__zwei einzigen möglichen Konsequenzen bietet jegliche

Sicherheit.

Die vorhergehende Beschreibung gibt selbstverständlich an, daß bei

einigen fehlerHaften Arbeitszuständen die Unterbrechung der Versorgung

des Relais 2 wiederholt wird ehe eine neue Unterbrechung stattfindet

Aus diesem Grund kann es vorteilhaft sein, entweder den Erregerkreis

des Relais nur durch ein Haltekontakt zu schließen@wobei das Ein-

schalten des Relais mit Hilfe eines Kontaktes kurzer Dauer erzielt

wird, oder ein anderes Relais zu verwenden, dessen Haltekontakt im

Zuge der Leitung 18 in Reihe geschaltet ist. Bei dem in Fi.g. 12 b

dargestellten Beispiel sind die Überwachungsmittel mit einer Vor-

richtung verbunden, dessen gesteuerte 1'1'elle stets in der gleichen

Richtung dreht wie auch immer die Steuer- Drehrichtung sein mag.

Diese Mittel können genauso mühelos zur Überwachung einer Vorrichtung

verwendet werden, deren Steuerwelle und gesteuerte Nelle in der

gleichen Richtung drehen. In diesem Fall weisen die Elemente AX1 und

CS mindestens 3 Serien von Kontaktsegmenten auf, die nacheinander

in der Reihenfolge 1, 2_, 3, 1, 2, 3, ..... aufgeteilt sind, so

wie es die Figur 7 zeigt. In letzterer .ist ein beweglicher Koppler

sowie Kontaktsegmente entsprechend der soeben gezeigtem Anordnung

dargestellt. Zur Überwachung der in Frage kommenden Bewegung sind

die Kontaktsegmente in der 'Weise angeordnet, daß durch Kopplung

eine Überdeckung der beiden aufeinanderfolgenden Kontaktsegmente

erfolgt, wobei die Kontaktsegmente 4 der Fig.12 b sowie selbstver-

ständlich die von diesen Kontakten abgehende Zuführungsleitung weg- '

fallen. Eine minimale Anzahl von 3 Serien von Kontaktsegmenten, die

mit '3 identischen Zuführungsleitungen verbunden sind, ist zur Gewähr-

leistung einer Schutzauslösung notwendig. "Aufgrund der Überdeckung

der aufeinanderfolgenden Kontaktsegmente ist es selbstverständlich,

daB wenn nur 2 Serien von Kontaktsegmenten verwendet werden, eine

permanente Versorgung des Relais in bestimmten Fällen aufrecht er-

halten sein könnte. Die geringen Ströme, die in den Verbindungs-

leitungen von einem Kopplungselement zum-anderen fließen, gestatten

es, ohne den lierstellungspreis zu erhöhen, mehr als 3 Kontaktsegment-

eerien zu verwenden. Nun wird die Figur 14 beschrieben. Sie zeigt

eine Einheit enthaltend eine elektrische Welle, eine Vorrichtung

zur Überwachung der Drehung letzterer und eine Einrichtung, die es

gestattet das Verhältnis zwischen den Geschwindigkeiten des Steuer-

elementes und die des gesteuerten Elementes variieren zu können.

In dieser Figur findet man eine bestimmte Anzahl von schon in den

Figuren 12 a und 12 b bereits beschriebenen und dargestellten Ele-

mente wieder. Die Kopplungselemente AX1 und CS und der Motor MS sind

nun bekannt, aber ihre inneren Teile wurden nicht erwähnt. In den

betrachteten Beispiel besteht die elektrische Welle aus zwei auf-

einanderfolgenden Bewegungsübertragungen und das Ganze enthält

2 Motoren MS und MS 1. Der Motor MS hat nun die Aufgabe, das Ele-

ment GS anzutreiben, das aus einer außergewöhnlich einfachen leichten

Scheibe besteht an denen bestimmte Öffnungen bzw. Schlitze ange-

ordnet sind.; das zu übertragende Nutzmoment ist also bedeutungslos

und ILS kann ein Motor in Mikrobauweise sein. Diese Möglichkeit ist

beeondwrs vorteilhaft, da der vorhandene Strom gering ist und es ge-

stattet im wesentlichen ein Kopplungselement AX in biiniaturbauweise

zu verwenden,wodurch es möglich wird, dieses Element in einer noch

®o kleinen Anordnung vorzusehen, wobei dessen Aufbau genauso wider-

etandsfähig als einfach ist. Das Arbeitsmoment der elektrischen

Welle wird allein durch den Motor MS 1 erzeugt.

Nun wird in. Einzelheiten die Arbeitsweise der in Fig.14 darge-

stellten Elemente beschrieben. Es wird daran erinnert, daß die

elektrische die Jr. Übertragung sichernde Zelle den Beschreibungen

entspricht, die sich auf die Pig. 12 a beziehen. Diese Welle be-

steht aus dem Element AX und dem Motor biS; die Vorrichtung zur

Überwachung der Drehung der obengenannten delle entspricht der Be-

nehreibung,.die sich auf die Figur 12 b bezieht. Diese Vorrichtung

besteht aus ,den Kopplungselementen AX1 und CS, den Verstärkern

AN1, AH2, AR4,- den Verstärkern und Aleichrichtern. AD3, AD4, dem

eine Sperrinduktana bildenden Element HA2 und dem Relais R2, bei _.

dem nur die durch den Kontakt gesteuerte Zeitung aus weiter unten

erläuterten Gründen verändert ist. Es isst ein einziger Motor bsw.

Generator OMR vorgesehen, der mit. den Kopplungselementen AX.und

AX1 verbunden.-Ist. Der Motor MS, dessen Bewegung durch das Kopplungsas

element AX bestimmt wird, ist.mit dem Kopplungselement GS zur Ge-

echwindigkeitsvaiiierung fest verbunden. Die jeweils»mit den Zu-

führungileitungen NX1 und NX2 verbundenen Relais.-.die Zeitungen

N1 und N2:eind nicht dargestellt -- geWährleisten durch ihre Kontakte

die Inbetriebnahme der verschiedenen Photozellen, die mit .der .

Bezugsziffer X angegeben sind, deren Erregung durch eine ge-

eignete Quelle von der Zage der Sehlitze des Elementes GS abhängt.

Im dargestellten Beispiel können die Helais NX1 und NTX2 nicht gleich-

zeitig erregt werden, aber beide im nicht erregten Zustand er-

harren; die Relais steuern die verschiedenen Geschwindigkeitss-

verhä,ltniese zwischen dem Element GS und dem Motor 11S1. Dieses

Elemeht .und dieser Notor bilden jeweils die beiden Enden der 2

elektrischen Welle, bei der die' Aufzählung der verschiedener Bestands-

elemente nun vorgenommen wird: Im dargestellten Beispiel enthält

das Element G:3 3 Serien von Schlitzen: X1 , X2 und--X3, die-auf drei

Kreisumfänge mit unterschiedlichem Durchmesser aufgeteilt sind: die

Serie X1 enthält 4 Schlitze, die Serie X2 6 Schlitze und die Serie

X3 8 Schlitze. Es sind 6 mit X bezeichnete Photozellen vorge-

sehen, die paarweise an den 'Umfängen von 3 Kreisen mit unter-

schiedlichen Durchessssern aufgeteilt sind. Die Durchmesser die ner

Kreise entsprechen jeweils den Durchmessern der Kreise, auf denen'

die Schlit:eerien X1, Z2, X3 vorgesehen sind. Die beiden auf

demselben Kroig vorgesehenen Photosehen und die diesen Zeilen

zugeordneten 'Schlitze sind in der "'eise Angeordnet, daß die

Drehung den Xlementas !6S abwechselnd die Erregung jeder ' diesor

photosglien jt gleichzeitiger kurzer rrregungedauer hervcirruft.

Diese k»erdnung ist selbstverständlich der der aufeinanderfolgends

Kopplungmagmente mit entsprechender Überdeckung analog, wobei,

wie bereits bekannt, die Anordnung der Kopplungsaegnente kapaziti

Kopplungen sicherte. Der Motor r31 entspricht dem in Pigur 12'a

gezeigten Motors MS. Die Verstärker AF1 und AF2 sind untie'te'i@ciäneYr

ähnlich. Gemäß der Anordnung der Kontakte der Relais NX1 und

3C2 ist eine der drei Gruppen von beiden Photozellen - die am

Umfang eines selben greises aufgeteilt sind- mit dem Verstärker

171 und AF2 verbunden. Die drei Photozellen, die die, in der Figur

gezeigte obere Reihe bildenigehören je drei unterschiedlichen

Gruppen an und'können an' den Verstärker AF1angeschlossen werden

Die drei selben Zellen , die die untere Reihe bilden, können mit dem

Verstärker AF2 verbunden werden. wenn der Motor MS den Koppler GS

antreibt, ruft die Bewegung der Schlitze eine aufeinanderfolgende

Irregung der beiden Zellen einer Gruppe hervor. Dadurch werden nach-

einander Impulse zu den Verstärkern- AF 1 und AF2 über den Kontakten

der Relais NX1 und N%2 übertragen und der Ausgeangsstrom jeder der

Verstärker -sichert mit Hilfe einem zugeordneten Bestandteil die

Versorgung des Motors MS1 genauso, wie es der Motor Ms - in Fig. 12-

gesichert hat.

Nun wird angenommen ,daß keines der beiden Relais erregt wird.; in

diesem Fall werden die den Schlitzen der Serie X3 entsprechenden Zel-

len verbunden; die Zelle der oberen Reihe wird mit dem Element AF2

verbunden , zwar über den Kontakt 2 jedes der Relais, während die

Zelle der unteren Reihe mit dem Element, AF1 über den Kontakt 1 ver-

bunden wird. Nun. wird angenommen ,daß das Relais Ng2 erregt wird; in

diesen Fall werden die Zellen entsprechend den Schlitzen der Serie Z2

mit den Verstärkern verbunden; die Photozelle der oberen Reihe wird

mit des Element AF2 durch den oberen Kontakt 2 des Relais N%2 verbunden

s

und die Zelle der unteren Reihe durch den oberen Kontakt 1 dieses

Relais. wenn das Relais NX1 erregt wird , werden selbstverständlich

die Ton den Schlitzen der Serie %1 abhängigen Zellen nicht erregt.

Die Photozelle der oberen Riehe wird mittels des oberen Kontakts: 2

des Relais 1Qä1 und dem unteren Kontakt 2 des Relais N%2 betätigt; die

Zelle der unteren Reihe mittels des oberen Kontakts des Relais NX1 und

des unteren Kontakts des Relais ITX2.

Nun kann man feststellen, daß man durch -t%rregung des eienen oder

anderen der beiden obengenannten Relais oder des nicht erregten Zu -

etandes Ton jedem der beiden, drei Geschwindigkeitsverhältnisse

swiechen den ein Ende der elektrischen welle bildenden Koppler GS

»d den Motor 1S1 erhält.In der Tat weiß man,daß der -atator des bto-

tore acht um 45G versetzte Wicklungen besitzt und der Rotor vier

awchenkel aufweist. Aader@rseits weiß man , daß unter diesen Voraussetz-

ungen jeder Impuls eine Achtel (l/3) Un.rehung des Rotors hervorruft.

Daraus folgt, daB wenn die betätigten Zellen .in Abhängigkeit.der

Schlitze der--:Serie 11 zur Ihrkung kommen, das Verhältnis der Ge-

schwindigkeiten 1/1 wird, da ja diese aerie vier Schlitze aufweist,

die pro Umdrehung '8 Impulse erzeugen;Wenn die *ellen durch die Schlitze

der Serie %2 gesteuert werden , wird das Verhältnis_12/8,( 3/2) da ja

6 Schlitze vorhanden sind, die je 12 Impulse pro Umdrehung

erzeugen. Wenn die Zellen von den Schlitzen der. Serie 13 betätigt

werden, ist das Verhältnis 16/8 (2/1), da nun einmal 8 Schlitze

vorhanden sind, die pro Umdrehung 16 Impulse erzeugen. Andererseits

weiß man, daB die durch die soeben betätigten Mittel erzeugten Im-

pulse zum itotor MS1 übertragen werden unter Verwendung der Ver-

stärker AF1 und AF2; ntirmalerweise besitzten. _d.i@. Verstärker Gleich-'

riehtermittel,so daB vorzugsweise der Strom gleichgerichtet bzw.

geglättet wird. Die in der folgenden Beschreibung in Betracht ge-

sogenen Verstärker AF3 und AF5 zur Überwachung einer Arbeitsweise

zum übertragen einer Bewegung mit veränderlichem Geschwindigkeits-

irorhältnis.enthalten ebenfalls Gleichrichtermittel.

Die beiden Verstärker AF3 und AF5 sind identisch und nach Art eines

"norma?'gegperrten Transiätor,#J'_ beide Verstärker sind je mit 2

Eingängen versehen, wovon einer den das Informationssignal-bildenden

Strom erhält und den Ausgangsstrom festlegt. Der andere Eingang

erhält einen YojTspänn=gs- ßteuerstrom, der bei Nichtvorhandensein

keinen Ausgangsstrom zur Wirkung bringt. Der Ausgang jeder dieser

beiden Verstärker ist mittels des Elementes BA3 enthaltend Sperrin-

duktenzen mit dem Relais R3 verbunden. Diese Anordnung sowie die

Arbeitsweise der Elemente ähnelt streng die der Verstärker und

.Gleichrichter AD3 und AD4.,des Elementes BA2 und des Relais R2, die

in der Figur 12 b bereits gezeigt wurden. Das mit dem Motor MS1

fest verbundene Element CS1 besteht aus einer Scheibe, in der

Schlitze ä 35 vorgesehen sinä. Zwei Photozellen wie x.3.a

und z.5.a sind in der Weise angeordnet, daß ihre Erregung durch

eine geeignete Quelle von der Zage der genannten Schlitze abhängt;

diese Schlitze rufen übereinstimmendaErregungen hervor, die genau

de` ähneln, die durch die Serien der Schlitze des Elementes GS

gesteuert werden. Die Zelle x:3.a ist mit einem der Eingänge des

Verstärkers AF3 verbunden und. die Zelle x. 5. a, mit dem entsprechen-

den Eingang des Verstärkers AF5. Der andere Eingang des Verstärkers

-A73 ist mit dem Eingang des Verstärkers AF1 verbunden und der ent-

sprecherße Eingang des Verstärkers AF5 an dem Eingang des Ver-

_stärkers AF2 angeschlossen. Aufgrund der Parallelschaltung der Ver-

stärker - wie es angegeben ist - sind die Elemente AF3 und AF5

selbstverständlich mit den durch das Element GS gesteuerten Zellen

jeweils unter denselben Bedingungen wie die Elemente AF1 und AF2

verbunden.

Wenn der Motor MS stillsteht, steht das Element GS ebenfalls still.

In diesem Fall weiß man, daß aufgrund der Anordnung der Schlitze-

des vorgenannten Elementes eine Erregung mindestens einer der

Zellen der durch die Kontakte der Relais NX1 und Ng2 gesteuerten

Gruppe zur Wirkung kommt. Es ist demnach ein Strom an einer der

Eingangsklemmen einen der beiden Verstärker AF3 und AF5 vorhanden.

Wenn die Steuerwelle. eine richtige ,.,Vage einnimmt *-" wird die ent-

sprechende . Zelle x, 3, a' oder x 5 a erregt .. Letztere :.virdr durch

' die Schlitze des Elementes CS1 gesteuert und ein Strom ist eben-

falls an der anderen Klemme des entsprechenden Verstärkers vor-

Landen. .

Der Verstärker empfängt also gleichzeitig einen Informationsstrom

und einen .YOT-uh9estroM , der den Verstärker leitend macht;

daraus folgt-ein Ausgangsgleichstrom, der das Element BA3 durch-

fließt und das Relais R3 speist. Wenn die Zage der Schlitze des

Elementes GS so gewählt wird, daB die beiden Zellen der betätigten

Gruppe gleichzeitig erregt sind,ist es augenscheinlich, daß bei

genauer Zage der elektrischen Welle die beiden entsprechenden Zellen

x 3 a und z 5 a des Elementes CS1 ebenfalls eine richtige Lage äuf-

weisen und die beiden Verstärker AF5 seeisen@para2e cae_Rdlais$3r.;

wodurch.'- 'kein Nachteil in r;rs.cbeinung tritt

Wenn die elektrische Welle gedreht wird, daB bei dem Vorbeiläuf

der Schlitze des Elementes CS vor den Zeilen der betätigten.Gruppex

Impulse zur Versorgung des Motors MS 1 erzeugt werden. Diese Im-

pulse werden in Form von Halbschwingungen mit einer bestimmten

Übereinstimmung bzw. Überdeckung zu den Verstärkern AF3 und AP5

übertragen.

Solange die Bewegung der elektrischen Gelle fehlerfrei ist, erzeugt

ein vorbeilaut der Schlitze des Elementes CS1 vor den entsprechenden

Zellen z 3 a und x 5 a Impulse, die ebenfalls in Form von Halb-

schwingungen zu den Verstärkern AF3 und AF5 übertragen werden zwar

w

genau in Phase mit den durch die Bewegung der Schlitze des Elementes

GS erzeugten Impulse. Unter diesen Bedingungen wird ein Ausgangs-

Gleichstrom durch einen der Verstärker erzeugt - mit ausreichender

Überdeckung - wodurch ein permanenter Gleichstrom das Element BA3

durchfließt und das Relais R3 speist. Die durch die Bewegung des

Elementes Gß erzeugten Impulse können einen Informationsstrom für

die Verstärker bilden und die durch die Bewegung des Elementes CGI

erzeugten Impulse den Polari$ationßstrom darstellen oder umgekehrt,

wobei hier ebenfalls kein Nachteil zu verzeichnen ist.

Wenn die Arbeitsweise der elektrischen Welle in irgendeiner ,weise .

fehlerhaft ist, folgt daraus sofort und. zwangsläufig entweder 'eine ,

Phasenverschiebung dieser Informations- oder Polarisationsimpulse

oder eine vollständige oder teilweise Unterbrechung dieser Impulse.

Auf alle Fälle beeinflußt ein Eingangsstrom die Verstärker@wodurch

die Kontinuität des Stromes - der durch das Element HA3 durch-

fließen muß - in Grage gestellt wird und die daraus hervorgehenden

Konsequenzen wurden bereits in der Beschreibung, die sich auf die

zi e3%>

-Figur 12 Cerwähnt. Es wird darin erinnert, daß die Ausgänge des

Verstärkers AF3 und AF5 des Elementes BA3 und Relais R3 jeweils

streng den Ausgang der Verstärker und Gleichrichter AD3 und AD4@

des Elementes BA2 und des Relais R2 ähneln. Die Wirkungen sind also

absolut identisch. Das in Figur 14 dargestellte Beispiel enthält

-2 aufeinanderfolgende,Übertragungen, wovon jede mit einer Über-

wachungsvorrichtung und einem entsprechenden Relais versehen ist.

Dan Relais R2 ist von der Überwachung der Übertragung Ag1 - CS

abhängig; das Relais R3 von der Überwachung der Übertragung GS - CS1;

die durch diese Relais gesteuerten Kontakte liegen in der Versorgungs-

leitung des Relais R2 in Reihe und Jas Abfallen des Kontaktes letzterem

xutt eine Unterbrechung der Leitung 18 hervor. Aufgrund der möglichen

in Augenblick einer Veränderung der Geschwindigkeitsverhältnisse

auftretenden Augenblicklichen Phasenverschiebung kann man eine

leichte Verzögerung des Kontaktabfalles beim Relais R2 hervorrufen,

wodurch das Vorhandensein einer Kapazität bzw. eines Kondensators

an den Anschlußklemmen der Wicklungen dieses Relais zweckmäßig ist.

.Die Anmerkungen, betreffend der ,Miedererregung und Nichterregung

de® Relais R2 in Figur 12 b sind auch für die Relais, R2, R2, RS

der Figur 14 gültig und dieselben Lösungen zweckmäßig.

Die soeben beschriebene Vorrichtung einer Steuerwelle oder eiüer

gesteuerten Welle, die beide stets in der gleichen Richtung drehen,

kann genauso für eine Überwachung einer Übertragung einer Bewegung

verwendet werden, wobei die Steurwelle und die gesteuerte :`delle immer

in der gleichen Richtung rotieren aber eine Umkehrung erlauben.

In diesem Fall ist es zweckmäßig, daß jede durch das Element GS

genteuerte Gruppen.von Zellen mindestens 3 Zellen enthält und die

durch das Element CS1 gesteuerte Gruppe von Zellen dasselbe auf-

weist; das Ganze enthält somit die entsprechenden Leitungen

smd Verstärker, die vom gleichen Typ sind als die Elemente AF3 und

AY5. Die für die-kapazitiven goppler AX1 und CS gegebenen Er--

läuterungen für die Überwachung einer solchen Antriebsübertragung

betrifft schon dargestellte Mittel.

Es ist selbstverständlich, daß sich die Erfindung keineswegs

auf den angegebenen Beispielen und Ausführungsformen beschränkt,

die wie schon erwähnt äehr schematisch sind und nur zur Erläuterung

der Beschreibung gewählt wurden: Es ist hauptsächlich zu erwähnen,

daB

- Die Anzahl und die Anordnung tder HF- Segmente der Zellen- und

Schlitze ganz beliebig sein können, die zu bildenden Kopplungen

können mit Überdeckung oder ohne tr`berdeckumg stattfinden; die

Aufgabe des kapazitiven Kopplers kann durch einen Zellenkoppler

oder umgekehrt mittels einer kombinierten Verwendung dieser Kopp-

lungsformen erfüllt werden u.a. für' die Versorgung einer Sicherungs-

leitung.

- Eine-Stevecwelle.ddacekt den Antrieb einer beliebigen Anzahl von

Wellen bestimmen bzw. ermitteln kann.

- Die Anordnung und die Form der Statoren und Motoren von der ge-

zeigten Ausführiung auch unterschiedlich sein können.

- Jegliche bekannte geeignete Mittel zur Bildung der Elemente ver-

wendet werden ltinnen;iie nur durch 'die Resultate und der Kombinationen

der Ergebnisse gekennzeichnet sind.

_- Bestimmte verschiedene Verstärkergruppen durch eine elektrische

Kippvorrichtung ersetzt werden können und in diesem Fall ein

einziges Kontaktsegment oder Steuerzelle-verwendet werden kann:

- Die Kontaktgeberelemente, die in Form von elektromagnetischen

Relais angegeben. sind durch jegliches Mittel, dab denselben Zweck.

erfüllt, im wesentlichen durch Elektronen- oder Ionenröhren

ersetzt rerden körnen, sowie die Halbleiterelemente mit Transistoren:

Die Anzahl der Geschwindigkeitsverhältnisse ist nicht auf dir hier

erwähnte Anzahl beschränkt.

- Die Steuerurig der Veränderung der Geschwindigkeitsverhältnisse

zwischen den obengenanaten Wellen durch jegliches geeignete Mittel

erfolgen kann.

Zum Schluß werden 2 Erläuterungen betreffend den Figuren 't2 und 14 gege

ben; einerseits können die Verstärker AB1, A82 und AH4 beliebig ge-

wählt werden und nI.urdazu dienen, den Pegel des Hochfrequenzstromes

der in den Leitungen fließt, zu.erhöhen, Wobei diese.Yerstärker in diesen Leitungen zwischengeschaltet sind; andererseits ist es insbesondere ratsam, die technischen Ausdrücke "Verstärker und Verstärker-Gleichrichter"nicht mißzuverstehen, die Elemente sehr einfacher Ausführungsart sind und nur aus preiswertem. herkömmlichen Material bestehen.

Claims

P a t e n t a n e p r ü c h e 1) Vorrichtung. mit einer elektrischen We11 e AX zur Übewrachung bzw. Ermittlung eines Antriebes, dadurch gekennzeichnet, däß der durch einen Hoehfrequenzgenerator OHZ, der Bestandteil einer passend abgeschirmten Einheit ist, erzeugte Strom mit Hilfe von durch bewegliche an einer Weile vorgesehen Elementen gesteuerten rein kapazitiven Kopplungen an Empfangsleitungen C1,C2,C3 gelegt wird, wobei die Drehung der genannten 'Welle andere Bewegungen steuert oder überwacht, so daß ein Hochfrequenzsignal in verschiedenen Richtungen sowie kontinuierlich oder in Form von Impulsen unterschiedlicher Frequenz übertragen werden kann, und zwar je nach Lage der Elemente, die die kapazitiven Kopplungen steuern und je nachdem, ob die Elemente stillstehen oder mit verschiedenen Geschwindigkeiten angetrieben werden und die Empfangsleitungen C1,C2,C3 direkt oder mit Hilfe von Verstärker-und Gleichrichtermitteln sowohl mit einem Motor CS, der mit Impulsen gespeist wird, als auch mit sämtlichen Wählkanälen sowie Frequenz- und Stromumetzer in Verbindung stehen können. 2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch geke--.nzeichnet, dag der durch den Noahtrequenzgenerator OPTZ erzeugte Strom mit niedri- gerer Prrquene moduliert wird, so daß eine zusätzliche Diakrimi- nierun4 den Signalee durch Empfangsmittel enthaltend "-ilterkreiae ttür die godulatonsfxequena erzEglicht wird.

3) Vorrichtung nach Anspruch 1)dadürch gekennzeichnet, daß der Stator eines Impulsmotors mindestens 3 elektrisch voneinander isolierte Wicklungen aufweist, die in einer bestimmten Reihenfolge um die Achse des Rotors herum so angeordnet dind, daB wenn die Wicklungen nacheinander von einem Strom in Form von Impulsen durchflossen Werden, ein Drehfeld erzeugt Wird. 4) Vorrichtung nach Anspruch 1) dadurch gekennzeichnet, daB ein bewegliches Element das aufeinanderfolgende Koppeln von mindestens 3 Empfangsleitungen steuert, die ihrerseits die aufeinanderfolgende Versorgung von jeder der Wicklungen eines Impulsmotors nach Anspruch 3) sichern. 5) Vorrichtung nach Anspruch 1) dadurch gekannzeichnet, daB die Pole des Induktor-Stators eines Impulsmotrs aus zwei elektrisch voneinander isolierten Wicklungen gebildet sind und vorzugsweise um die Achse des Motors herum abwechselnd angeordnet und abwechselnd durch Impulse gespeist werden um auf die Pole eines Rotors zu wirken, die beliebig aus einem magnetischen Weichmetall bestehen oder vormagnetisiert sein kömnen und ebenfalls kurzgeschlossene Wicklungen besitzen. 6) Vorrichtung nach Anspruch 1) und 5) dadurch gekennzeichnet, daB ein Schnitt eines Poles des Stators und der eines Poles des Rotors der senkrecht zu den Achsen des Stators und des Rotors liegt, für einen dieser Pole einen im wesentlichen R rechteckigen Querschnitt bildet und für den anderen dieser Pole einen im wesentlichen dreieckigen .uers::hnitt darstellt, tibei eine der Seiten des Dreieckes parallel zur Achse des Notors liegt. 7) Vorrichtung nach Anspruch 1) dadurch gekennzeichnet, daß ein bewegliches Element abwechselnd das Koppeln von 2 Empfangsleitengen steuert, die ihrerseits je die Versorgung einer der beiden Wicklungen steuern, welche den Induktorstator eines Impulsmotors gemäß den Anspruch-. 5) und 6') bilden. 8) Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch-gekennzeichnet, daB mindestens 2 bewegliche Steuer- Kopplungselemente, die mit verschiedenen Trägermitteln fest verbunden sind,in der Verbindung zwischen einem Hochfrequenzgenerator und Empfängermitteln in der Weise in Reihe zwischengeschaltet sind, daß diese Verbindung nur für vorbestimmte übereinstimmenden Lagen der beweglichen, die Kopplung steuernden Elementen wirksam wird 9) Vorrichtung nach Anspruch 1) und 8) dadurch gekennzeichnet daß das Koppeln einer zusätzlichen Leitung die Verbindung zwischen dem Hochfrequenzgenerator und den Empfängermitteln ermöglicht -j' . aber nur im Intervall zwischen jede-. der Kopp-

langen, die übereinstimmende Lagen der beweglichen Elemente erfordern . 1o) Vorrichtung nach Anspruch 1) dadurch gekennzeichnet, daß ein bewegliches Element die Kopplung mindestens einer Empfangs-leitung bestimmt wie auch immer die Lage des Elementes sein mag* 11) Vorrichtung nach Anspruch 1) dadurch gekennzeichnet, daß die Empfängermittel Kanäle enthalten, die je mit einer Empfangsleitung verbunden sind und deren Elemente den Durchfluß eines Gleichstromes gestatten, aber jeglichen Wechselstrom sperren. 12) Vorrichtung nach Anspruch 1) dadurch gekennzeichnet, das die Empfangsmittel einen oder mehrere Kanäle aufweisen, die nur Wechselströme durchlassen und mit Frequenz- Filterkreisen versehen sein können. 13) Vorrichtung nach Anspruch 1) dadurch gekennzeichnet, das die R Empfangsmittel aus einem als Steuermotor wirkenden Impulsnotor bestehen, d er ein mit einer Reihe von Schlitzen versehene Element dreht, wobei die Schlitze an verschiedenen Umfängen mit unterschiedlichen Durchmessern zahlenmäßig unterschiedlich verteilt sind und jede Serie der Schlitze eine abwechselnde Erregung der entsprechenden Zellen hervorrufen, so daB je nach den geschalteten Zellen die Anzahl der erzeugten Impulse zur Versorgung eines Arbeitsmotors verschiedene Ge-schwindigkeiten bei derselben Drehzahl des Steuermotors festlegen kann. 14) Vorrichtung nach Anspruch 1) dadurch gekennzeichnet, das die die Bewegungen überwachenden Empfängermittel Verstärker enthalten, die nach Art eines normalerweise gesperrten Verstärkers ausgeführt sind, deren Eingansignale -die die Informatik bilden-aus Kommutierungen. hervorgehen, welche durch bewegliche mit einer der Wellen fest verbundenen Elemente hergestellt werden, während die die Auslöseströme bildenden Signale aus den Kommutierungen hervorgehen, die durch andere Wellen vorgenommen werden, sodaß die exakte . Übereinstimmung der Kommutierung erforderlich ist, damit ein Signal am Ausgang des in Frage kommenden Verstärkers vorhanden ist