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Anordnung zur Fernübertragung von Bewegungen Es ist bekannt, zur Fernsteuerung
von Bewegungen die Wheatstonesche Brücke mit einem Relais an Stelle des Galvanometers
zu verwenden. Zwei Seiten der Brücke befinden sich da-bei im allgemeinen auf der
Empfängerseite und bilden dort einen fortlaufenden Widerstand, an dem das eine Ende
des Relaiszwei,-es mit einem verschi#ebbaren, von dem ,gebenden Gerät beeinflußten
Kontakt angeschlossen ist. Die gleiche Widerstandsanordnun- ist dann auf der Empfängerseite.
Der dort-bewegliche Kontakt wird durch die Relaistätigkeit selbsttätig in eine Stellung
gebracht, die der Stellung des Kontaktes am Geber entspricht.
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Diese bekannte Anordnung ist nach dem Hauptpatent dahin abgeändert
worden, daß in einer einzigen Brückenschaltung sowohl mehrere Geber gleichzeitig
wirken als auch mehrere Empfänger eingestellt werden können. Die nächstliegende
Ausführungsform des Vorschlages nach dem Hauptpatent besteht,darin-, daß jedes den
Geberwiderstand beeinflussende Gerät einen einzigen Schleifkontakt verstellt. Hierbei
werden indessen die Bewegungen am Geber und Empfänger nicht proportional. Dies sei
an dem Beispiel der Schaltung nach Abh. i erläutert. Die Widerstände sind in dieser
Abbildung der Einfachheit halber als kontinuierliche dargestellt. Auf der Geberseite
befindet sich ein Widerstand TI,7", an dem der eine Schleifkontakt K" des Relaiszweiges
liegt und ein Widerstand W", an dem ein SchleifkontaktKl. verstellbar ist. Die beiden
Schleifkontakte werden von nicht mitgezeichneten Gebergeräten selbsttäti
'g eingestellt, beispielsweise von einem Dampfinengen- und Dampfdruckmesser.
Auf der Empfängerseite ist ein Widerstand W, angeordnet, an dem der Schleifkontakt
K,1 entlang geführt werden kann, beispielsweise mit Hilfe einer Schranbenspindel
Sp, die von einem Motor M bewegt wird, der von dem Relais R im Galvanometerzweige
derart gesteuert wird, daß der Kontakt K,1 sich in einer Weise bewegt, die nach
einem bestimmten Gesetz den Bewegungen der Kontakte Kli und K., entspricht.
Die Steuerung des Motors durch das Relais ist durch eine punktierte Doppelleitung
St angedeutet. Der Strom wird der Brücke und dem Motor durch die Leitungen Li und
L 2 zugeführt.
Bei der gezeichneten Anordnung steht nun die Verschiebung
des Empfängerkontaktes K" an dem Widerstand W" nicht in linearer Abhängigkeit von
den Verstellungen der Kontakte Kg,. und Kg,. Die Verschiebung
erfolgt vielmehr nach einem Gesetz, das zu kompliziert ist, um praktisch bequem
verwendbar zu sein. Eine Bewegung des Kontaktes K", die proportional sowohl mit
den Verschiebungen des Kontaktes Kg, als mit denen des KontaktesK92 erfolgt, ist
aber vielfach erwünscht.
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Diesem Mangel wird gemäß der Erfindung dadurch abgeholfen, daß die
Gebergeräte sämtlich oder mit Ausnahme eines einzigen auf je zwei Schleifkontakte
wirken, die in zwei verschiedenen Brückenseiten liegen und sich derartig gleichartig
bewegen, daß der eine Kontakt ebensoviel Widerstand zu- wie der andere abschaltet.
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Als einfachstes Beispiel einer Schaltung gemäß der Erfindung ist in
Abb. 2 eine solche mit zwei Gebern dargestellt. Die Bezeichnungen der Abb. i sind
zum leichteren Vergleich nur durch die entsprechenden kleinen Buchstaben ersetzt.
Die Anordnung des Widerstan,des wg, bleibt unverändert. Dagegen wird der Widerstand
iv,2, der nach Abb. i veT-größert oder verkleinert wird, ersetzt durch zwei Teilwiderstände,
die in beiden Seiten der Brücke liegen, also einer links vom Kontakt kg.,
und einer rechts. Sie sind mit wg, und wg, bezeichnet. An diesen Widerständen, die
gleichartig ausgeführt sind, gleiten zwei Kontakte kg, und kg" von
denen jeder mit einem Pol der Stromquelle, Leitungen 1,
und 1" durch
Leitungen h" h, verbunden ist. Die beiden Kontakte sind starr miteinander
verbunden, was schematisch durch die isolierende Stange v angedeutet ist, und werden
gemeinsam von dem einen Gebergerät verschoben. Die Wirkung dieser Verschiebung ist
die gleiche, als ob der Kontakt k91 eine Verschiebung erführe. Und zwar wirkt eine
bestimmte Verschiebung der Kontakte kg"
und *k", wenn der Widerstand pro Längeneinheit
in den Stücken zu,., und wg., gleich ist, ebenso wie eine entgegengesetzt gleiche
Bewegung des Kontaktes kg.. Werden sowohl der Kontakt kg, als auch
das Kontaktpaar kg,
und k 9, bewegt, so ist die Wirkung dieselbe, als
ob der Kontakt k91 um die Differenz beider Bewegungen verschoben würde. Es ergibt
sich bei entgegengesetzter Verschiebung des Kontaktes k gl und des Kontaktpaares
kg,
und kg, im Relais dieselbe Wirkung, als ob:der Kontakt k91 die Summe der
Verschiebungen erfahren hätte.
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Abb. 3 zeigt dieselbe Geberanordaung wie Abb.:2, nur mit Stufenwiderständen
gleicher Größe dargestellt. Der Widerstand% umfaßt zehn Stufen, die Widerstände
wg., und wg, je vier Stufen. Die Kontaktplatten sind fortlaufend numeriert.
Wenn die Kontakte kg.,
und kg, gemeinsam um eine Stufe nach rechts
bewegt werden, so ist die Wirkung des Relais offenbar dieselbe, als ob der Kontakt
k91 um
eine Stufe nach links bewegt würde. Werden z. B. die Kontakte
kg" und kg, von den Platten3 und 17 auf 4 und 18 gerückt, so sinkt
die Zahl der eingeschalteten Stufen vom Kontakt kg, von fünf auf vier, rechts
steigt sie von neun auf zehn. Dieselbe Wirkung wird erzielt, wenn die Kontakte
kg, und kg, stehenbleiben und der Kontakt kg, von der Platte
8 nach Platte 7 verschoben wird.
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Die neue Anordnung kann auch in der Weise benutzt werden, daß die
Verschiebung der Doppelkontakte am Empfänger erfolgt, wie dies in Abb. 4 dargestellt
ist. Werden die Kontakte k'9, und kg, gemeinsam an dem Widerstand w, nach
rechts verschoben, so muß der Kontakt k", um den Zustand der Stromlosigkeit im Relaiszweige
wiederherzustellen, ebenfalls eine Verschiebung nach rechts ausfüh-ren. Hierbei
sind die Geber-und Empfängergeräte nicht räumlich voneinander getrennt, sondern
am gleichen Orte angeordnet. Der Unterschied zwischen beiden Gerätegruppen besteht
dann nur darin, daß die Gebergeräte ihre Kontakte unabhängig von der Schaltungsanordnung
einstellen, die Empfängerkontakte aber in Abhängigkeit von diesen Geberstellungen
bewegt werden.
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Die beschriebene Anordnung kann ferner sowohl am Geber als auch am
Empfänger angeordnet werden, so daß sich eine Steuerung des Empfängerkontaktes
k, durch drei verschiedene Meßgeräte mit dieser Anordnung so bewerkstelligen
läßt, daß die Bewegungen von k, den Verschiebungen der Kontakte, die von
den drei Meßgeräten gesteuert werden, proportional bleiben. Das eine Meßgerät verstellt
dann den Kontakt kg., das zweite Meßgerät das Kontaktpaar kg, und
k 94 am Geberwiderstand, das dritte Meßgerät ein entsprechendes Kontaktpaar
am Empfänger-%viderstand.
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Die Anordnung ist noch einer Abänderung fähig, die ein Zusammenwirken
beliebig vieler Geber gestattet. Bei dieser ist für jeden Geber ein Doppelkontakt
mit zwei Widerständen vorgesehen, wie Abb.5 zeigt. Das geberseitige Ende des das
Relaisr enthaltenden Zweiges liegt nicht mehr an einem Schleifkontakt, sondern fest
bei b angeschlossen, und die beiden anstoßenden Seiten der Brücke sind symmetrisch
ausgebildet, so daß jede Brückenseite von den zwei von einem Geber beeinflußten,
unter sich gleichen Widerständen wg,-Wg" Wg,-Wg" W97-wg, einen enthält, wobei die
zugehörigen Schleifkontakte
kg, bis kg, so miteinander verbunden
sind, daß einer Änderung eines Widerstandes in der einen Brücl,:enseite die entgegengesetzt
gleiche Änderung des zugehörigen Widerstandes an der anderen Brückenseite entspricht.
In ähnlicher Weise, wie nach Abb. 4 Doppelkontakte auch an dem Empfängerwiderstand
vorgesehen werden konnten, körinen auch in diesem Falle Widerstandspaare mit Geberkontakten,
wie sie in der Abb. 5 an der oberen Seite gezeichnet sind, auch in der unteren
Brückenhälfte, in der sich der Empfän-,aerkontakt befindet, angeordnet werden.
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Abb. 6 zeigt eine Darstellung derselben Anordnung wie Abb.
5, aus welcher ersichtlich ist, wie die Widerstände zweckmäßig räumlich #
ange - ordnet werden können, um die beiden zu einem Paar gehörigen Kontakte
bequem zusammen zu verschieben.
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Der Umstand, daß gemäß der Erfindung die Verschiebung des Empfängerkontalztes
proportional der Summe der Verschiebungen der Geberkontakte gemacht werden kann,
wird nach #veiterer Erfindung dazu benutzt, um auch Produkte aus zwei oder mehr
Faktoren auf den Empfänger wirken zu lassen. Es wird hierbei eine Einrichtung benutzt,
die bereits bekannt ist, nämlich eine ungleichmäßige, einem bestimmten Gesetz folgende
Verteilung (-les Widerstandes über den Kontaktweg, und zwar-wird der Widerstand
logarithmisch verteilt, so daß der jeder Stelle des Widerstandes zugehörige Widerstandswert,
von Anfang an gemessen, demLogarithmus derVerschiebung proportional ist. Abb.
7 zeigt die Ausbildung eines solchen Schiebewiderstandes, bei dem ,lie Widerstände
sich mit dem Logarithmus der Länge ändern. Die unteren Zahlen be-(-leuten die Längen,
die oberen Zahlen die Widerstände von Anfang an gerechnet. Der Empfängerkontakt
verschiebt sich dann um einen Widerstand, der der Summe der beiden Logarithmen der
Geberverschiebungen, d. h. (-lern Logarithmus ihres Produktes proportional
ist, und bei Anordnung des Empfängerwiderstandes nach Abb. 7 ist der Weg
des Kontaktes crleich der Änderung des Produktes der Gebergrößen.
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Die Anordnung gemäß der Erfindung hat noch einen weiteren Vorteil.
Es ergibt sich nämlich, da von jedem Geber zwei Widerstände entgegengesetzt gleiche
Änderungen erfahren, so daß ihre Summe konstant bleibt, die Konstanzdes Gesamtwiderstandes
auf der Geberseite. Die hieraus folgende Konstanz (ler Strombelastung kann dann
benutzt wer-,len, umdie Stellung der Kontakte am Geber oder Empfänger durch Fernanzeige
zu kontrollieren, indem man an den zu überwachenden Kontakt und den Endpunkt des
zugehörigen Widerstandes, der mit dem Kontakt den stromdurchflossenen Teil des Widerstandes
einschließt, ein Voltmeter legt, wie aus Abb. 8
zu ersehen ist. Zwischen den,
Leitungen 11
und 1., die an die Pole einer Stromquelle angeschfossen
sind, liegen die Geberwiderständewl, w" w" w, mit den Schleifkontakten
k:, bis k,. Die Kontakte k, und k, bewegen sich mit dem gemeinsamen
Träger %" die Kontakte k2 und k4 mit dem Träger V.'4. Beide Träger sind zweckmäßig
aus Isoliermaterial. Das Voltmeter x. zur Fernanzeige (ler Stellung des I,,ontaktes
k, wird an den stromdurchflossenen Teil des Widerstandes wj, an Leitung
1, und Schleifkontakt k. gelegt, das Voltmeter x2 für die Kontrolle
der Stel-Iting des Schleifkontaktes k 2 entsprechend an (lie Schleifkontakte
k. und. k 21 das Voltmeter x. zwischen k2 oder k. und
k4 und --4 zwischen k4 und 1.. Dies entspricht der bekannten Fernanzeige
für eine Zeigerstellung mitHilfeeinesSpannungsteilers. DieWiderstände ersetzen den
Spannungsteiler der gebräuchlichen Anordnung. Wie aus der Zeichnun,- ersichtlich,
können von den Fernleitungenf, bis f, zu den Voltmetern gleichzeitig alle
Leitungen, außer den äußersten beiden, für zwei Voltmeter dienen, so daß eine entsprechende
Anzahl Leitungen gespart werden kann. Wie ersichtlich, ist zur -Kontrolle der Geberstellungen
nicht durchaus erforderlich. an jedem Geberkontakt ein Voltmeter zu legen. Da
je ein Paar Geberkontakte zusammenarbeitet, kann man sich auch damit begnügen.
einen Kontakt von jedem Paar zu kontrollieren. Dies ist in der Zeichnung dadurch
angedeutet, daß die Hälfte der Spannungsmesser mit den Leitungen punktiert geel
zeichnet ist.
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Der Vorteil der Anordnung gemäß der Erfin,dung ist der, daß man auch
bei mehreren Gebern die Widerstände der Fernübertragung zugleich zur Fernanzeige
benutzen kann. Die Fernanzeige der Stellung des Empfängers ist von vornherein möglich,
so daß die Stellung aller Apparate erforderlichenfalls von einem dritten Ort aus
überwacht werden kann.