DE441059C - Anordnung zur Fernuebertragung von Bewegungen mittels voneinander entfernt angeordneter Regelwiderstaende in Brueckenschaltung - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 25. FEBRUAR 1927

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 c GRUPPE 46

(S 72456Vlll\2ic)

Siemens & Halske Akt-Ges. in Berlin-Siemensstadt*).

Anordnung zur Fernübertragung von Bewegungen mittels voneinander entfernt angeordneter Regelwiderstände in Brückenschaltung.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. Dezember 1925 ab.

Es sind Anordnungen zur Fernübertragung entweder nach der Galvanometeranzeige von

von Bewegungen bekannt, die eine Wheat- Hand oder durch die Tätigkeit des Relais

stonesche Brückerischaltung verwenden. Diese selbsttätig der Empfängerwiderstand so lange

bestehen im wesentlichen aus zwei von- < geändert, bis der Diagonalleiter der Brücke

einander entfernt aufgestellten regelbaren Widerständen (Geber- und Empfängerwiderstand), die an eine Stromquelle angeschlossen sind, und aus einem im Diagonalleiter der Brücke liegenden Galvanometer, Relais o. dgl. Wird der Geberwiderstand verändert, so wird

wieder stromlos geworden ist. Am Geber- und Empfängerwiderstand sind dann gleiche oder in einem gegebenen Verhältnis stehende Beträge eingeschaltet.

Die Erfindung betrifft nun eine Weiterbildung einer solchen bekannten Brücken-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Manfred Schleicher in Berlin-Charlottenburg:

schaltung. In der Praxis wird nämlich häufig die Forderung gestellt, daß die Einstellung eines Gerätes von mehreren veränderlichen Größen abhängig sein soll, oder auch daß eine veränderliche Größe gleichzeitig oder in bestimmter zeitlicher Aufeinanderfolge mehrere Geräte maßgeblich beeinflußt. Für solche Zwecke werden gemäß der Erfindung mehrere Gebereinrichtungen und eine Empfängereinrichtung oder mehrere Empfänger einrichtungen und eine Gebereinrichtung oder schließlich mehrere Geber- und mehrere Empfängereinrichtungen in der gleichen, an sich bekannten Brückenschaltung vorgesehen. In den Abbildungen sind mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Die Abb. 1, 2 und 3 zeigen die Anordnung von mehreren Empfängereinrichtungen, während in den Abb. 4 und 5 die An-Ordnung von mehreren Gebereinrichtungen veranschaulicht ist.

In Abb. ι sind mittels Leitungen 1, 2 die Enden zweier Kontaktreihen 7, 8 an eine Bat- ' terie 13 angeschlossen. Die gegeneinander ^: isolierten Kontakte jeder der beiden Kontaktreihen 7, 8, von denen die eine, 7, auf der Geberstelle und die andere, 8, auf der Empfängerstelle angeordnet ist, sind mit den Stufen je eines Widerstandes 5 und 6 verbun-

den. Über der Kontaktreihe 7 ist ein Kontaktarm 9 und über der Kontaktreihe 8 ein Kontaktarm 10 verstellbar angeordnet.

Zwischen die Schleifkontakte 9 und 10 ist ein Stromrichtungsrelais 14 geschaltet. Dieses· Relais ist schematisch dargestellt durch einen polarisierten Anker 15, der an die Leitungen i, 2 angeschlossen ist, und zwei Spulen 16, 17, die der Strom des Relaiszweiges 18 | im entgegengesetzten Sinne durchfließt, so | daß je nach der Stromrichtung der Anker 15 in Spulen 16 oder 17 eingezogen wird. Bei stromlosem Zustande des Zweiges 18 nimmt er die gezeichnete Mittelstellung ein. Mit dem Anker 15 verbunden ist ein Kontaktträger 19 mit den Kontakten 20 und 21, die beide sowohl nach unten wie nadi oben Kontaktflächen wenden, und die durch die Leitungen 22, 23 mit den Bürsten 24 eines Gleichstrommotors 25 verbunden sind. Die Erregerspule 25' ist an die Leitungen 1, 2 und damit die Stromquelle 13 gelegt. Die Kontaktvorrichtung ist derartig angeordnet, daß bei Kontaktgabe an den oberen Gegenkontakten 26, 27 der Anker vom Strom in der einen Richtung durchflossen wird, bei Kontaktgabe an den unteren Gegenkontakten 28 und 29 in der anderen. Der Motor 25 treibt eine Schraubenspindel 30, die mittels der Mutter 31 den Schleifkontakt 10 verschiebt. Das Relais 14 und der Motor- j anker 25' sind so geschaltet, daß die Drehung t der Spindel 30 den Schleifkontakt 10 immer ' auf das gleiche Potential mit dem Schleifkontakt 9 des Gebers zu bringen sucht. An Stelle des elektrischen Motors 25 kann auch irgendein anderer Motor verwendet werden, der mit Hilfe des Relais 14 und der Kontaktvorrichtung 19 umgesteuert wird. An der Mutter 31, die den Schleifkontakt 10 trägt, befindet sich auch der Verbindungsarm 32 für das nicht dargestellte zu steuernde Organ, falls die Vorrichtung nicht lediglich durch die Stellung des Schleifkontaktes 10 die Stellung des Geberkontaktes 9 reproduzieren, also als Fernübertragung einer Meßanzeige dienen soll.

Die Bewegung des Schiebers 32 braucht dabei nicht derjenigen des Schleifkontaktes 9 gleich zu sein. Die Bahnen beider können zunächst ungleich lang sein. Man hat es aber auch in der Hand, durch wechselnde Breite der Kontakte innerhalb derselben Reihe an einer oder beiden Kontaktreihen, wobei jedem Kontakt auf der Geberseite ein Kontakt gleichen Potentials auf der Empfängerseite zugeordnet sein möge, beliebige Beziehungen zwischen den Bewegungen der beiden Schleifkontakte 9 und 10 herzustellen.

Die Zerlegung der Widerstände in einzelne Stufen 5, 6 bezweckt, daß der Strom im Relais sich sprunghaft ändert, so daß eine schleichende Kontaktgabe am Relais auch bei langsamer Bewegung der Schleifkontakte nicht eintreten kann.

Die bisher beschriebene Anordnung ist im wesentlichen bekannt. Gemäß der Erfindung sind nun mit dem Empfangsorgan 32 in beliebiger Weise, z. B. mittels der Stirnräder 33> 33') 33") mehrere andere Einstellorgane 32', 32'' gekuppelt, die in dem Ausführungsbeispiel ebenfalls auf Spindeln 30', 30'' verschiebbar gelagert sind. Dabei kann durch Wahl des Übersetzungsverhältnisses eine verschiedene Weglänge der einzelnen Schieber erzielt werden. Ebenso auch durch verschiedene Wahl der Steilheit des Gewindes der Spindeln. Auch die Verwendung von Seilzügen kann sich je nach Umständen empfehlen.

Ein Beispiel für den in Abb. 1 veranschaulichten Fall, daß bei einer Änderung der Meßgröße an der Geberseite mehrere Schieber an der Empfängerseite für die Steuerung verschiedener Vorrichtungen benötigt werden, ist folgendes: Wenn in einer Dampferzeugungsanlage der Dampfverbrauch steigt, so muß der Rauchschieber weiter geöffnet, der Unterwind gesteigert werden und der Kdhlennachschub zunehmen. Dies kann mit der Anordnung nach Abb. 1 leicht von Hand oder selbsttätig "bewirkt werden.

Die beschriebene Anordnung kann für Fälle größeren Kraftbedarfes noch dadurch verbessert werden, daß nicht der an der Emp-

fängerseite angeordnete Motor 25 selbst von dem Relais 14 umgesteuert wird, sondern die Kupplung dieses Motors mit den Spindeln 30, 30' usw.

Ferner kann die neue Einrichtung verallgemeinert werden für den Fall, daß verschiedene Übertragungen gleicher oder ungleicher Art in demselben Betrieb vereinigt sind. In diesem Fall kann ein einziger Motor größerer Leistung zum Antrieb sämtlicher Spindeln der verschiedenen Übertragungen dienen. Die Abb. 2 zeigt ein Beispiel einer solchen Anordnung, bei der ein Motor 25 ständig läuft und mittels einer Transmissionswelle 50 und der Riemen 50' und 50'' auf zwei Wendegetriebe 51, 51' arbeitet, die durch elektromagnetische Umschalter 52, 52' gesteuert werden. Diese Umschalter werden von zugehörigen Umschaltrelais, von denen nur eines, 14, gezeichnet ist, beeinflußt. In der Zeichnung ist der elektromagnetische Antrieb des Wendegetriebes schematisch dargestellt als ein fremderregter Elektromagnet 53> zwischen dessen Pole ein polarisierbarer Anker 54 mit der Erregerspule 55 beweglich angeordnet ist. Der Anker wird beeinflußt von einer Kraft, die ihn bei ausbleibender Erregung in eine Mittelstellung zwischen den Polen des Elektromagneten einzustellen sucht. Diese Kraft ist schematisch durch eine Feder 56 angedeutet. Der Anker 54 trägt eine Schelle 57. Mittels dieser Schelle wird die Welle 5=8, die zwei Kegelräder 59 trägt, hin und her bewegt, so daß in an sich bekannter Weise die mit einem Kegelrad 60 versehene Spindel 30 je nach der Stellung der Schelle 57 von dem einen oder dem anderen der Räder 59 mit wechselnder Drehrichtung angetrieben wird oder bei Mittelstellung der Schelle von keinem der Räder 59 beeinflußt wird. In gleicher Weise können von der Transmissionswelle 50 noch andere Spindelsätze angetrieben werden, wie dies in der Zeichnung durch die Spindel 61 angedeutet ist.

Soll die Einstellung von irgendwelchen Organen, z. B. des Rauchschiebers, der Unterwind- und der Kohlennachschubregelung, in dem erwähnten Beispiel durch einen Geber nicht gleichzeitig, wie in Abb. 1 angenommen, sondern nacheinander in bestimmter Aufeinanderfolge erfolgen, so kann eine Anordnung nach Abb. 3 benutzt werden.

Es sind in dem Ausführungsbeispiel der Abb. 3 wiederum drei Empfänger angenommen, die durch die Schieber 32, 32', 32'' angedeutet sind. Jedem der Schieber ist ein besonderer Motor 25, 25', 25'' zugeordnet. Der Widerstandssatz 6 (Abb. 1) ist in drei Teile 4,4', 4" zerlegt, von denen jeder Teil von einem auf einer Spindel verschiebbar gelagerten Schleifkontakt 10, 10', 10'' geregelt wird.

Die Längen der einzelnen Widerstandsteile 4, 4', 4" können verschieden sein, ebenso auch die Größen der Einzehviderstände und die Breite ihrer Kontakte. Ebenso kann entsprechend der Geberwiderstand 5 in seinen einzelnen Teilen verschieden ausgeführt sein. In der Anordnung der Abb. 3 ist noch eine besondere Einrichtung vorzusehen, die dafür sorgt, daß, wenn der Motor 25 zu Ende geregelt hat, wenn also der Schleifkontakt 10 am linken Ende seines Bereiches angelangt ist, der Motor 25 ausgeschaltet und der Motor .25' dafür eingeschaltet wird. Zu diesem Zweck ist die Zuführung zum Motor 25 vom Relais 14 aus über Schienen 35 mittels zweier Schleifkontakte 36 geführt, die von der Mutter 31 bewegt -werden. Sobald die Mutter 31 mit dem Schleifkontakt io in ihre linke Endstellung kommt, gehen die Kontaktstücke 36 ohne Unterbrechung von den Schienen 35 auf Kontakte 3.7 über, die mit Kontakten 36' an der Mutter 3a' leitend verbunden sind. In der Anfangsstellung der Mutter 10' liegen die Kontaktego' auf Hilfskontakten 38, die mit den Schienen 35 verbunden sind. Der Motor 25 arbeitet daher zunächst weiter, auch wenn die Kontakte 36 sich von den Schienen ablösen. Außerdem berühren die Kontakte 36' in der Anfangsstellung auch die Schienen 35', -am denen der Anker des Motors 25' liegt. Dieser Motor setzt sich also in Bewegung, die Mutter 31' wandert nach links, die Kontakte 36' verlassen die Hilfskon-takte 38, und der Motor 25 ist ausgeschaltet. Mittlerweile haben die Kontakte 36 ihre Endstellung auf den Kontakten 37 erreicht. Der Schleifkontakt 10, der an der einen Spule des Relais 14 liegt, ist dabei auf den Hilfskontakt 39 gewandert, der von dem Widerstandssatz 4 isoliert und mit dem Schleifkontakt 10' verbunden ist, so daß nunmehr dieser an der Relaisspule liegt. Ähnlich ist der Übergang bei der Abschaltung des Motors 25' und Einschaltung des Motors 25".

Abb. 4 zeigt eine Ausführung der Schaltung gemäß der Erfindung, die gestattet, die Einstellung des Empfängers durch zwei unabhängige Geber zu beeinflussen, also beispielsweise die Steuerung eines Rauchschiebers in einer Dampfkraftanlage in Abhängigkeit von dem Dampfdruck und der Dampfmenge. Bei dieser Anordnung ist auf der Geberseite außer dem Schleifkontakt 9 noch ein weiterer Schleifkontakt 9' vorgesehen, der mit der einen Leitung 2 verbunden ist und von dem Widerstandssatz 5 an dem einen Ende Widerstände ab- und zuschaltet, wodurch ebenso wie bei Bewegung des Schleifkontaktes 9 das Verhältnis der auf der Geberstelle eingeschalteten Widerstände 11, 12 geändert wird, nur bei gleichbleibender Anordnung der Widerstände halb so stark, da die

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Verschiebung des Schleifkontaktes 9' um eine Widerstandseinheit nur den Widerstand 11 ändert, eine Verschiebung des Schleifkontaktes 9 dagegen beide Widerstände im entgegengesetzten Sinne. Natürlich kann man, wenn die Meßgröße, nach der der Schleifkontakt 9' sich selbst einstellt oder von Hand eingestellt wird, nur eine Korrektionsgröße ist, die Widerstandseinheiten an dem Schieber 9' geringer wählen als die vom Schieber 9 bestrichenen. In ähnlicher Weise könnte auch am anderen Ende der Brücke noch ein weiterer Hilfskontakt angeordnet werden, wenn die Beeinflussung eines Empfängers durch drei Gebermeßgrößen erfolgen soll. Es können auch von vier verschiedenen Gebern beeinflußte Kontakte an den zwei Widerständen 11 und 12 angeordnet werden, nämlich zwei an den Enden und zwei unter sich· kurzgeschlossene Schleifkontakte in der Mitte. Der Anschluß des Relaiszweiges erfolgt dann an einem der beiden mittleren Kontakte. Der übrige Teil dieser Abbildung stimmt mit Abb. ι überein.

Die beweglichen Kontakte brauchen auch nicht an zwei Brückenseiten 11 und 12 angeordnet zu sein. Ein Gebermeßgerät kann einen Schleifkontakt steuern, der inmitten einer Brückenseite an einem von keinem anderen Kontakt bestrichenen Bereich sich bewegt und mit einem festen Kontakt an derselben Brückenseite verbunden ist, so daß er bei seiner Bewegung einen mehr oder minder großen Teil der Brückenseite kurzschließt. Diese Anordnung kann je nach Umständen mehrfach an der Widerstandsanordnung der Geberseite angewendet werden.

Um bei der Fernsteuerung auch solchen Umständen gerecht zu werden, für deren Berücksichtigung eine selbsttätige Regelung wenig geeignet ist, um z. B. die Belastung eines Kessels dem Zustand des Kessels, der Dauer seiner Benutzung seit der letzten Reinigung, anzupassen, werden zweckmäßig von Hand zu betätigende Regelvorrichtungen vorgesehen. Solche können außer an den me- , chanischen Teilen der Einrichtung auch leicht I an den elektrischen angebracht werden. Man j kann an einem der Widerstände, auf der ] Geber- oder Empfängerseite, einen von Hand regelbaren Widerstand in Reihen- oder Parallelschaltung anordnen. Denkt man sich ζ. Β. ι in Abb. 4 den Kontakt 9' von Hand verstell- j bar, so hat man die Geberschaltung der Abb. 1 mit Zusatzwiderstand in Reihenschaltung.

Parallelschaltung kann natürlich nur an einem Teil des Widerstandes angeordnet sein, wie Abb. S dies zeigt. An einen Geberwiderstand 5 sind zwei durch Meßgeräte verstellbare Kontakte 9 und 9' angeordnet..Einem Teil des Widerstandes, der von dem Kontakt 9 bestrichen wird, ist der mittels des Kontaktes 9'' regelbare Zusatzwiderstand 5' parallel geschaltet.

Die Kontaktarme 9, 9' auf der Geberstelle brauchen nicht ständig auf den zugeordneten Widerstandskontakten 7 zu gleiten. Sie können auch insbesondere, wenn sie durch irgendwelche Meßgeräte selbsttätig eingestellt werden, über oder unter den Kontakten sich bewegen, ohne sie zu berühren, und durch Hilfsvorrichtungen, z. B. Fallbügel, nur für einige Zeit auf die Kontakte gedruckt werden.

Die beschriebene Einrichtung kann sowohl mit Gleich- als auch mit Wechselstrom betrieben werden. Im letzteren Falle werden zweckmäßig die Ohmschen Widerstände durch induktive Widerstände ersetzt.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Anordnung zur Fernsteuerung von Bewegungen mittels voneinander entfernt angeordneter Regelwiderstände (Geberund Empfängerwiderstand) in Brückenschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß in einer einzigen Brückenschaltung entweder nur für einen öder für jeden der Regelwiderstände mehrere Einstellorgane (Regelorgane für Geberwiderstand und ferngesteuerte Organe am Empfängerwiderstand) vorgesehen sind, die gleichzeitig oder nacheinander ihre Einstellungen erhalten.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung mehrerer gesteuerter Organe, vorzugsweise bei größerem Kraftbedarf, durch die verschiedene Stromrichtung im Galvanometerzweig der Brücke die Einstellung eines Wendegetriebes zwischen den fernzusteuernden Organen und einem sie treibenden, ständig in gleichem Sinne laufenden Motor beeinflußt wird.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Fernsteuerung eines einzigen Empfangsorgans mehrere verschiedene Meßgeräte Regelkontakte am Geberwiderstand selbsttätig einstellen. no
4. 4. Anordnung nach Anspruch 1 oder den Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelwiderstände ganz oder teil- ' weise aus ungleichen Stufen gebildet sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.