DE362010C - Vorrichtung zum elektrischen Fernanzeigen bzw. Messen von Vorgaengen, beispielsweisevon Druck-, Waerme- und aehnlichen Zustandsaenderungen, welche aus zwei nebeneinanderliegenden und durch einen rollenden Kontakt ueberbrueckten Kontaktschienen besteht - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 19. OKTOBER 1922

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- JVl 362010■-KLASSE 74 b GRUPPE 2

VIU\₇4b)

C. H. Mattern in Hildesheim.

Vorrichtung zum elektrischen Fernanzeigen bzw. Messen von Vorgängen, beispielsweise von Druck-, Wärme- und ähnlichen Zustandsänderungen, welche aus zwei nebeneinanderliegenden und durch einen rollenden Kontakt überbrückten Kontaktschienen besteht.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 13. August 1918 ab.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung I Haupterfordernis, daß der Bewegungswider-

zum elektrischen Fernanzeigen bzw. Messen von Vorgängen, beispielsweise von Druck-, Wärme- und ähnlichen Zustandsänderungen.

Bei solchen Einrichtungen ist häufig ein

stand möglichst gering ist. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn sehr kleine Zustandsänderungen auf elektrischem Wege, also durch Einschalten von Widerständen, in

geringen Abstufungen übertragen werden sollen. Beispielsweise wird bei bekannten Einrichtungen die durch eine Leitung strömende Dampf menge durch Bestimmung des Druckabfalles an einer in der Leitung liegenden Drosselstelle gemessen. Dieser Druckabfall ändert sich entsprechend den Änderungen der Dampfmenge innerhalb enger Grenzen, so daß das Differentialmanometer ίο nur kleine Ausschläge macht. Wenn diese Ausschläge innerhalb möglichst kleiner Ab stufungen über einen veränderlichen Widerstand auf einen Elektrizitätszähler übertragen werden sollen, so muß der vom Differentialmanometer bewegte Kontakt eine im Verhältnis zu den Ausschlägen des Manometers große Bahn beschreiben. Mithin muß zwischen dem Manometer und dem verschiebbaren Kontakt eine große Übersetzung eingeschaltet werden. Der Bewegungswiderstand des Kontaktes .beeinflußt daher die Genauigkeit der Messung bedeutend. Um in solchen und ähnlichen Fällen den Widerstand bei der Einschaltung der elektrischen Widerstände möglichst klein zu halten, werden die Widerstanddrähte an eine Kontaktschiene und an eine neben dieser liegende Reihe isolierter Kontakte angeschlossen, die durch einen rollenden Kontakt zwecks Einschaltung überbrückt werden. Der rollende Kontakt besteht aus einer Scheibe mit kegelförmigem Rande, die sich zwischen die Kontaktschiene und die Kontaktreihe drückt und mit radialer Federung auf einem drehbaren Träger oder Zeiger angeordnet ist, der die Rolle über die festgelagerte Kontaktschiene führt. Der drehbare Träger ist hierbei mit der Meßvorrichtung, in dem angegebenen Beispiel dem Differentialmanometer, verbunden und findet bei seiner Bewegung einen sehr geringen Widerstand.

Man hat bereits Schalter mit geringem Widerstände hergestellt, die zwei zwischen zwei Kontaktschienen liegende miteinander in Berührung befindliche Rollen besitzen. Wenn bei einer solchen Anordnung auch der Widerstand gegenüber gewöhnlichen Schleifkontakten vermindert wird, so ist eine so weitgehende Verminderung des Widerstandes, wie sie durch die neue Einrichtung erreicht wird, deshalb nicht möglich, weil für die Stromübertragung zwei Rollen erforderlich sind, vor allem aber deswegen, weil dann, wenn die beiden Rollen auf einem drehbaren Träger angeordnet sind und sich dementsprechend zwischen zwei konzentrischen Kontaktschienen bewegen, ein vollkommenes Abwälzen beider Rollen wegen des verschiedenen Durchmessers der Kontaktschienen nicht möglich ist. Auch hat man bereits eine einzelne in radialer Richtung federnde Rolle I mittels eines drehbaren Trägers über eine j einzige Kontaktreihe geführt. Abgesehen davon, daß es sich in diesem Falle nicht um eine Meßvorrichtung mit möglichst kleinem Be-ι wegungswiderstande handelt, erfolgt die i zweite Stromzuleitung zur Kontaktrolle nicht über eine zweite Schiene, sondern durch einen an den Träger angeschlossenen Leitungsdraht. Schließlich hat man bereits zu Meßzwecken zwei nebeneinanderliegende Kontaktschienen j durch eine auf diesen bewegliche Kugel überbrückt. Indessen wird bei dieser Anordnung nicht der Bewegungswiderstand des von der Meßvorrichtung bewegten Teiles vermindert. Denn mit der Meßvorrichtung, einem Schwimmer, steht der Träger der beiden Kontaktschienen in Verbindung, der unabhängig von dem Rollkontakt einen ! großen Reibungs- und Massenwiderstand besitzt.

! Gegenüber den bekannten Einrichtungen wird durch die Vereinigung der eingangs aufgeführten Merkmale, nämlich des drehbaren Trägers oder Zeigers, der in radialer Richtung federnden Kontaktrolle mit kegelförmigem Rande und den beiden von dieser überbrückten Schienen eine Meßvorrichtung geschaffen, die einen äußerst geringen Bewegungswiderstand besitzt.

Der Widerstand läßt sich dadurch noch verringern, daß auf einem Gegenarm des drehbaren Trägers eine zweite, gleichfalls in radialer Richtung federnde, auf demselben Kranz laufende, aber nicht stromführende Rolle angeordnet wird, durch die der von der stromführenden Kontaktrolle auf den Lagerkörper ausgeübte Druck aufgehoben wird.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der zuletzt genannten Art dargestellt. Abb. ι zeigt die Vorrichtung in der Draufsicht, Abb. 2 in der Seitenansicht, Abb. 3 stellt den mit der Kontaktrolle versehenen Zeiger in größerem Maßstabe in der Draufsicht und Abb. 4 in der Seitenansicht dar.

Es sei angenommen, daß bei dem gewählten Ausführungsbeispiel die Angaben eines Zeigermanometers (oder Thermometers) . auf einen Elektrizitätszähler übertragen werden sollen. Zu diesem Zweck ist in einen diesen Zähler beeinflussenden Stromkreis eine Anzahl von Widerständen w eingeschaltet, die der Reihe nach entsprechend den Zustandsänderungen des Manometers in den Stromkreis ein- oder ausgeschaltet oder auch unter Umständen kurzgeschlossen werden sollen. Zu diesem Zweck sind die einzelnen isoliert gelagerten Anschlußstucke α der Widerstände mit entsprechenden Kontaktstücken k verbunden, die in einem Kreise zueinander isoliert angeordnet sind. Dicht neben diesen Kontaktstücken (in Abb. 1 unter ihnen) liegt

eine Ringscheiber (Abb. 2), deren Rand parallel zu dem gemeinsamen Rande der Kontaktstücke k verläuft und die von letzteren durch einen Luftzwischenraum oder durch eine geeignete Zwischenlage isoliert ist. In der Achse dieses Ringkörpers liegt die Spindel j eines Zeigers z, der in üblicher Weise durch den Meßkörper des Manometers angetrieben wird. An diesem Zeiger befindet

ίο sich ein Arm b, der einen um eine Schraube c schwenkbaren Gelenkhebel d trägt. In diesen Hebel ist in Steinen f eine Kontaktrolle h gelegt, die durch die Steine f zugleich eine fast reibungslose Drehbarkeit und eine isolierte Lagerung erhält. Der Zeigern wird so auf die Spindel j gesetzt, daß die Kontaktrolle h sich mit ihrem kegelförmig zugeschärften Umfang in den schmalen Spalt zwischen den Kontaktstücken k und dem Zuleitungsring r einlegt. In dieser Lage wird sie mit leichtem Druck durch eine Feder g angepreßt, die an dem freien Arm des Hebels d angreift.

Beim Drehen des Zeigers führt die Kontaktrolle fast widerstandslos über die Kontaktstücke und den Zuleitungsring hinweg und verbindet dabei elektrisch den letzteren mit dem jeweilig von der Rolle berührten Kontaktstück, dadurch die entsprechende Anzahl Einzelwiderstände einschaltend. Zur besseren Kontaktbildung, wie sie für sehr schwache Ströme oder Stromunterschiede erforderlich ist, kann die Kontaktrolle mit einem silbernen Rande und die beiden von ihr befahrenen Ringe mit einer silbernen Auflage versehen sein.

Um dem Zeiger eine sichere, durch den Zug der Feder g nicht beeinflußte Führung zu geben, ist sein anderer Arm ebenfalls mit einem Tragarm V versehen, an dem in gleieher Weise wie die Kontaktrolle h eine Führungsrolle h' aus nicht leitendem Stoff gelagert ist, die durch eine Feder g' an die jeweilig der Kontaktrolle h gegenüberliegende Stelle der Ringe k und r angedrückt wird.

Bei derartigen Vorrichtungen mit elektrischer Anzeigeübertragung ist es erforderlich, zeitweise die richtigen Angaben des elektrischen Meßgeräts zu prüfen. Um dies zu ermöglichen, ist der Zeiger 3 nicht unmittelbar auf der Spindel s gelagert, sondern mittels einer Kupplung, die beim Ausführungsbeispiel aus einer auf der Spindel zu be festigenden federnden Schiene i besteht. Diese übergreift von der Spindel aus nach beiden Seiten hin den Zeiger ζ und umfaßt ihn seitlich mit umgebogenen Lappen m. Zwecks Erzielung einer erhöhten Sicherheit dieser Verbindung kann die Schiene noch mit Stiften η versehen sein, die in seitliche Ausschnitte 0 des Zeigers eingreifen und bei aufgebogener Schiene Anschläge bilden, die ein sicheres Zusammenführen der zu kuppelnden Teile ermöglichen. Soll eine Prüfung stattfinden, so wird durch Anheben der beiden Schienenenden der Zeiger von der Spindel entkuppelt, und es kann nur durch Anschließen eines Prüfungsgeräts oder durch Drehen des Zeigers von Hand verstellt werden, ohne daß dadurch das eigentliche, mit der Spindel ^ in Verbindung gebliebene Meßgerät berührt wird.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   I-. Vorrichtung zum elektrischen Fernanzeigen bzw. Messen von Vorgängen, beispielsweise von Druck-, Wärme- -und ähnlichen Zustandsänderungen, welche aus zwei nebeneinanderliegenden und durch einen rollenden Kontakt überbrückten Kontaktschienen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollkontakt Qi), der mit kegelförmigem Rande ausgebildet ist, mit radialer Federung auf einem mit der Meßvorrichtung verbundenen drehbaren Träger (z) angebracht ist, der die Rolle über die fest gelagerten Kontaktschienen führt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Träger auf einem Gegenarm eine zweite, gleichfalls in radialer Richtung federnde auf demselben Kranz laufende, nicht stromführende Laufrolle (h¹) trägt, so daß der von der Kontaktrolle Qv) auf den Lagerkörper ausgeübte Druck aufgehoben wird.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (3) der Kontaktrolle Qi) durch eine leicht lösbare Kupplung mit dem antreibenden Meßgerät verbunden ist, derart, daß die Schaltvorrichtung unabhängig von dem Meßgerät in Tätigkeit gesetzt werden kann.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.