DE47487C - Elektrisches Gleichlauf-Triebwerk - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Elektrisches Gleichlauf-Triebwerk.

Vorliegende Erfindung betrifft die Anordnung und Construction von Motoren zum synchronen Betriebe von an verschiedenen Orten aufgestellten elektrischen Apparaten, insbesondere zum Betriebe von elektrischen Zeigerapparaten mit rotirender Welle.

Ein derartiger Motor bestellt im wesentlichen aus einem durch Gewicht (oder Federkraft) in Bewegung gesetzten Uhrwerk, in Verbindung mit einem Elektromagneten, dessen Anker das Uhrwerk bei bestimmter Stellung eines seiner Theile arretirt und durch den Contact mit dem direct arretirten Theile einen elektrischen Strom schliefst, welcher den genannten Elektromagneten erregt, so dafs derselbe seinen Anker anzieht und dadurch die Arretirung des Uhrwerkes löst, um demselben die Freiheit der Bewegung zurückzugeben. Ein solcher Synchronmotor ist in den Fig. 1 bis 5 dargestellt. Derselbe besteht aus einem Zahnräderwerk 2 bis 9, welches die Bewegung einer Seil- oder Kettentrommel 6 (an der vermittelst eines um ihren Umfang geschlungenen Seiles oder einer Kette 7 ein Gewicht hängt) auf eine horizontale Welle 10 überträgt, die ihrerseits vermittelst anderer Zahnräder (11 und 61 und 13 und 17) mit zwei verticalen oder horizontalen Wellen 24 und 28 in zwangläufiger Verbindung steht. Von diesen letzteren Wellen bildet die eine die Rotationswelle eines mechanischen Widerstandsregulators, während die andere vermittelst eines Kugelgelenkes 15 oder vermittelst eines anderen passenden Getriebes mit der verticalen Welle 5 6, Fig. 6, eines elektrischen Bewegungsapparates in Verbindung steht; auch kann die Welle 10 eventuell mit einer solchen Apparatwelle direct verkuppelt sein. Die beiden Wellen 24 und 28 können übrigens auch in eine einzige vereinigt werden, ohne das Princip des Systems zu verändern. Auf der horizontalen Welle 10 ist über einer isölirenden'Büchse eine Metallscheibe 12 (vermittelst eines für sich wieder mit Isolirmaterial umgebenen Stiftes 29 oder sonst in geeigneter Weise) befestigt, die an einer Stelle ihres Umfanges ein eingelassenes Plättchen 49, Fig. 3 und 4, aus Isolirmaterial und an einer anderen axial davon entfernten Stelle einen Stift 32 trägt, der aus Platin oder aus einem anderen vorzüglichen Leitungsmittel hergestellt ist. Das Isolirstück 49 und der Stift 32 sind derart am Umfang der Scheibe 12 angeordnet, dafs der Stift zwischen zwei sich gegen die Scheibe 12 anlegenden Contactfedern 42 und 43, Fig. 4 und 5, rotirt und dafs nur die letztere Feder mit dem Isolirstück in Contact, treten kann. Seitwärts von der Scheibe 12 ist ein Hebel 37 angeordnet, der sich auf Drehzapfen stützt, einen Magnetanker aus weichem Eisen (oder sonstigem Metall) trägt und an seinem oberen Ende mit einem Plättchen 38 aus Platin (oder anderem geeigneten Metall) versehen ist, während er zugleich durch eine Spiralfeder 39 oder dergleichen gegen ein festes, durch eine Stellschraube gebildetes Widerlager angezogen wird. Zur Seite dieses Hebels ist ein Elektromagnet 33 angeordnet, dessen Eisenkern dem oben genannten Anker 36 (am Hebel 37) zugekehrt ist. Die Contactfeder 42 steht durch einen Draht 44, Fig. 4 und 6, mit dem Contactarm 57, Fig. 6, und durch diesen mit der rotirenden Welle des als Geber oder als Em-

pfänger functionirenden elektrischen Bewegungsapparates der Station in leitender Verbindung, während die Contactfeder 43 durch einen Draht 46 (vermittelst einer Klemmschraube 45) mit dem einen Ende der Spirale des Elektromagneten 33 — und zwar mit demjenigen Ende dieser Spirale, welches auf der Geberstation eventuell als das positive bezeichnet werden kann, auf der Empfangsstation aber das negative Ende bildet — und zugleich vermittelst derselben Klemmschraube 45 mit der Telegraphenleitung in Verbindung steht. Das andere Ende der Elektromagnetenspirale dagegen steht durch einen Draht 47 in leitender Verbindung mit dem Hebel 37.

Die Verbindung des Synchronmotors mit dem Geber- oder Empfängerapparat der Station und mit der Telegraphenleitung zeigt die Fig. 6, welche zwei Motoren in Verbindung mit je einem elektrischen Zeigerapparat an jeder von zwei verschiedenen Stationen schematisch darstellt.

Die Construction des Geber- oder Empfängerapparates, welche dieser Darstellung zu Grunde gelegt ist, nach Fig. 6 als bekannt voraussetzend, ist nun das Folgende zu erwähnen: Nach entsprechend richtiger Einstellung des Commutators auf beiden Stationen wird durch Niederdrücken einer Taste 50 des Geberapparates (auf der Station A, Fig. 6) der Arm 54 in seiner momentanen Lage festgehalten und zugleich eine elektrische Contactverbmdung zwischen der bezüglichen Feder 51 und dem darunter liegenden Contactstück 53 hergestellt. Auf der Empfangsstation B dagegen sind die Contactstücke 53 sämmtlich angehoben, so dafs sie alle mit den bezüglichen Federn 51 in Berührung stehen.

Beim Niederdrücken einer Taste 50 auf der Geberstation geht daher der Strom durch Vermittelung des Commutators von der Stationsbatterie 5 2 aus durch die Feder 51 auf das anliegende Contactstück 53 des Geberapparates, von diesem durch den in seiner Rotationsbewegung aufgehaltenen Arm 54, durch die Welle 56, von dieser aus durch den Contactarm 57 und den Draht 44 nach der Contactfeder 42, Fig. 4, und von dieser auf die rotirende Scheibe 12 über, welche in dem Moment, in welchem der Stift 32 sich oben auf die Platte 38 des Hebels 37 auflegt, an ihrer Rotationsbewegung gehindert wird. Infolge dessen wird der Strom durch den Stift 32, Platte 38, Hebel 37, Leitungsdraht 47 auf das eine Ende der Elektromagnetenspirale übertragen, deren anderes Ende durch Vermittelung des Klemmstückes 45 mit der Telegraphenleitung in Verbindung steht, die ihrerseits den Strom durch das Klemmstück 45 der anderen Station B, eventuell auf den Elektromagneten 33 jener Station überträgt. Von dem Elektromagneten 33 der Station B ab, oder durch denselben gehend, kann der Strom auf einem von zwei — weiter unten anzuführenden ■— Wegen zu der hierorts befindlichen Contactfeder 42 gelangen und durch den daran anschliefsenden Draht 44 auf den Contactarm 57, auf die verticale Welle 56 u. s. f. durch den Arm 54 und ein Contactstück 53 und — weil sämmtliche Contactstücke auf der Empfangsstation hochgehoben sind — durch die darüber befindliche Feder 51 auf den Commutator, durch diesen in der gezeichneten Pfeilrichtung auf den Elektromagneten 58, so dafs dieser die federnde Metallscheibe 59 anzieht und die Rotationswelle an der Drehung verhindert, sobald der von der elektrischen Batterie 52, Fig. 6, ausgehende Strom wirklich geschlossen ist. Ob letzteres aber der Fall ist, hängt von der momentanen Stellung der Scheibe 12 auf Station B ab; diese rotirt so lange, bis ihr Stift 32 sich gegen die Platte 38 anlegt. Erst in diesem Moment werden die Elektromagnete 33 an beiden Stationen magnetisch und ziehen die Hebel 37 an, so dafs die Scheiben 12 wieder freigegeben werden und weiter rotiren können. Das Ausrücken der Scheiben 12 aus ihrer arretirten Lage' erfolgt daher nothwendig auf beiden Stationen in demselben Augenblick, weil nur dann, wenn beide Stifte 32 an beiden Platten 38 der Hebel 37 anliegen, ein Stromschlufs bewirkt ist. Dies setzt jedoch voraus, dafs in demselben Moment, in welchem der Stift 32 auf die Platte 38 stöfst, die Contactfeder 43 gerade auf dem Isolirstück 49 der Scheibe 12 aufruht, und ist daher die gegenseitige Lage des Stiftes 32 und des IsolirstUckes 49 dementsprechend zu bestimmen. Das letztere erhält eine solche peripherische Ausdehnung, dafs ein metallischer Contact zwischen der Scheibe 12 und der Feder 43 schon etwas früher unterbrochen wird.

So lange dies aber nicht geschieht, geht der Strom nicht durch den Elektromagnet 33 hindurch, sondern von dem Klemmstück 45 aus durch den Draht 46, die Contactfeder 43 und die Scheibe 12 auf die Contactfeder 42 u. s. f. Hierbei wird zwar die rotirende Welle des Empfangsapparates genau ebenso wie beschrieben festgehalten, aber die Scheibe 12 kann man zweckmäfsig weiter rotiren lassen, bis der bezügliche Stift 32 sich auf die Platte 38 anlegt. Um dieses Weiterrotiren der Scheibe 12 bei feststehender Welle 56 zu ermöglichen, genügt es, das konische Zahnrad 17, Fig. 3, auf der verticalen Welle 28 axial verschiebbar zu machen, so dafs es sich selbstthätig ausrückt und später infolge seines Eigengewichts wieder einrückt. Auf horizontaler Welle müfste zum Einrücken eine Feder benutzt werden.

Sobald die Scheibe 12 sich so weit gedreht hat, dafs sich ihr Isolirstück 49 an die Contactfeder 43 anlegt, wird der Strom unterbrochen und die federnde Scheibe 59 losgelassen, so dafs die Apparatwelle 56 mit der Scheibe 12 weiter rotirt, bis letztere durch Arretirung ihres Stiftes 32 von Seiten der Hebelplatte 38 festgehalten wird. In diesem Moment schliefst sich der Strom wieder, aber nur für einen Augenblick, weil der Elektromagnet 33 durch Anziehen seines am Hebel 37 befestigten Ankers die besprochene Arretirung wieder löst.

Aus diesem Vorgange erhellt, dafs geringe Geschwindigkeitsdifferenzen zwischen den an zwei Orten aufgestellten Motoren jedesmal beim Niederdrücken einer Taste wieder beseitigt werden, wenn man diese Taste so lange niedergedrückt hält, bis an beiden Stationen eine Arretirung der Motoren vollzogen ist. Um sicher zu sein, dafs auf der Empfangsstation eine Arretirung eintritt, genügt es — da es sich jedenfalls nur um ganz minime Geschwindigkeits - (bezw. Stellungs-) Differenzen der Synchronmotoren beider Stationen handeln kann — eine bestimmte Zeitdauer für das Niedergedrückthalten der Tasten 50 vorzuschreiben, welche Zeitdauer das Gefühl durch Uebung genau einzuhalten lernt. Indessen kann man auch den Hebel 37 mit dem Hammer einer Glocke in der Weise in Verbindung bringen, dafs die letztere beim Anziehen des Hebels von Seiten des Elektromagneten 33 einmal angeschlagen wird und auf diese Weise den Moment der Auslösung der Arretirung für das Gehör wahrnehmbar macht. Werden die Tasten losgelassen, so wird der Strom unterbrochen, die Federn 39 an beiden Stationen ziehen die Anker 37 von den Elektromagneten zurück, und sobald die Scheiben 12 wieder eine solche Position angenommen haben, dafs ihre Stifte 32 gegen die Platten 38 anstofsen, wird das Uhrwerk an seiner Weiterbewegung gehindert, ohne dafs darum ein Strom durch die Leitung circulirt, weil in diesem Falle an der Geberstation keine Feder 51 mit einem Contactstück 53 in leitender Verbindung steht.

Die beschriebenen Motoren bieten daher ein Mittel, Geber- oder Empfängerapparate, welche rotirende Wellen haben, derart zu reguliren, dafs diese Wellen durchaus gleiche Bewegungen in bestimmten Zeiträumen vollführen, und verdienen aus diesem Grunde den Namen »Synchronmotoren«.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Selbstthätige elektrische Synchronmotoren, zum Zweck, zwei oder mehrere Wellen synchronisch zu drehen, dadurch gekennzeichnet, dafs auf jeder dieser Wellen 10, welche von einem beliebigen Uhrwerk oder von irgend einem Bewegungsmechanismus in Rotation versetzt werden, ein von der Welle isolirtes Metalloder Contactrad 12 sich befindet, welches durch die auf denselben schleifenden Contactfedern 42 und 43 mit der elektrischen Leitung in Verbindung steht, und mit einem Isolirstück 49 für eine dieser Contactfedern (43), sowie mit einem Platincontactstift 32 versehen ist, welcher letztere durch einen in der Normalstellung befindlichen Anker 36 bezw. einen Ankerhebel 37 eines Elektromagneten 33 festgehalten wird und hierdurch die Welle ι ο an einer weiteren Drehung verhindert, während bei eintretendem Stromschlufs der Armaturhebel 37 den Contactstift 32 des Rades 12 freigiebt und die Drehung der Welle ι ο bezw. der Wellen gestattet, und zwar dadurch synchronisch, dafs die Contactfeder 43 das Isolirstück 49 des Contactrades 12 bereits vor der Berührung des Stiftes 32 mit dem Hebel 37 berührt und der Strom so lange unterbrochen bleibt, bis bei jeder Welle 10 der Stift 32 mit dem Armaturhebel 37 in Contact kommt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.