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Einrichtung zur Übertragung synchroner Bewegungen von Vorrichtungen
geringer Leistung auf solche größerer Leistung In vielen Fällen (Typentelegraphie,
Bildtelegraphie usw.) ist die zur Aufrechterhaltung eines synchronen Betriebes der
zur Verwendung gelangenden Vorrichtungen oder Apparate zur Verfügung stehende Synchronisierungsenergie
verhältnismäßig sehr gering. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn die synchrone
Bewegung durch sehr gleichförmig arbeitende Apparate kleiner Leistung, wie Normalpendel,
Uhrwerke, Chronometer, Lacoursche Räder usw., bestimmt wird, die dann auf Apparate
größerer Leistung, die zum Betrieb der in Frage stehenden Einrichtungen, wie Typendrucktelegraphen,
Bildwalzen von Bildübertragungseinrichtungen usw., synchron einwirken sollen. Ferner
sind bei Übertragung von Synchronisierungsimpulsen bzw. Synchronisierungsströmen
von einer Sende- nach einer Empfangsstelle die bei der letzteren anlangenden Ströme
meist von derart geringer Stärke, daß eine direkte Steuerung der synchron zu betreibenden
Vorrichtungen verhältnismäßig größerer Leistung nicht in Frage kommt und daher oft
beträchtliche Verstärkungen vorgenommen werden müssen.. Die zum Antrieb dieser Vorrichtungen
verwandten Apparate, wie Motoren, Pendel usw., müssen nämlich praktisch Leistungen
aufweisen, für welche sie ohne Gefährdung der Gleichförmigkeit ihrer Bewegung in
vielen Fällen nicht verwendet werden können.
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Die vorliegende Erfindung hat nun zum Gegenstand eine Einrichtung,
die es gestattet, mittels Vorrichtungen verhältnismäßig geringer Leistung, die daher
mit äußerer Präzision und Gleichförmigkeit arbeiten können, Vorrichtungen größerer
Leistung, die zum direkten Betrieb der in Frage stehenden-Vorrichtungen dienen,
in einwandfreier Weise ohne gegenseitige Störungen und Rückwirkungen zu steuern.
Die erfindungsgemäße Einrichtung bildet daher gleichsam eine mechanische Relaiseinrichtung:
durch die eine gegebene Bewegung bestimmter Geschwindigkeit und geringer Leistung
in eine genau gleiche von wesentlich größerer Leistung umgeformt wird. Das Wesen
des Erfindungsgedankens besteht kurz darin, daß eine oder mehrere in Abhängigkeit
vom gegenseitigen Bewegungsunterschied der gesteuerten und der steuernden Vorrichtung
in ihrer Belichtung beeinflußte lichtelektrische Zellen direkt oder indirekt zur
Auslösung einer die gesteuerte Vorrichtung in Synchronismus zu halten suchenden
Kraft dienen.
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Das Wesen der Erfindung geht noch näheran Hand der folgenden Betrachtung
mit Bezug auf die in der beiliegenden Abbildung dargestellte beispielsweise praktische
Ausführungsform hervor. Die Scheibe i, die in der Abbildung durch ein Uhrwerk oder
Chronometer 2 verhältnismäßig geringer Leistung, die eine praktisch äußerst genaue
Gleichförmigkeit der Bewegung gewährleistet, angetrieben wird, trägt an ihrer 'Peripherie
periodisch aufeinanderfolgende durchsichtige und
undurchsichtige
Streifen bzw. ist mit entsprechenden aufeinanderfolgenden Einkerbungen bzw. Zähnen
versehen. An Stelle des Uhrwerkes 2 kann beispielsweise auch ein durch konstante
Stimmgabelströme, die entweder an Ort und Stelle erzeugt werden oder aber auch die
von einer synchronisierenden, entfernten Sendestation per Draht oder drahtlos ankommen
und auch irgendwelche andere Synchronisierungsströme sein können, in Drehung versetztes
Lacoursches Rad treten, oder es kann auch ein Normalpendel Verwendung finden, auf
dem die Scheibe i befestigt ist, die in diesem Falle nur auf einem Teil ihres Umfanges
mit den erwähnten Streifen bzw. Zähnen zu versehen ist und in einer der Pendelfrequenz
entsprechenden Frequenz hin und her schwingt. Die Streifen können auf der Scheibe
z. B. in der Weise hergestellt werden, daß dieselbe oder der in Frage kommende Teil
aus durchsichtigem Material gefertigt ist und auf diesem z. B. photographisch, periodisch
aufeinanderfolgende dunkle und helle Linien angebracht werden. Das Uhrwerk 2 mit
Scheibe i stellt also in vorliegendem Beispiel die steuernde oder synchronisierende
Einrichtung dar. Das Licht einer Lichtquelle 3 wird durch ein Linsensystem q. auf
einen der Streifen konzentriert und fällt dann, wenn es die Scheibe passiert hat,
auf eine lichtempfindliche Zelle 5, die beispielsweise eine Selenzelle oder aber
auch eine Alkalizelle mit lichtempfindlicher, elektronenemittierender Elektrode
6 und auf positive Spannung gehaltener Anode 7 sein kann. Die in Abhängigkeit von
der Belichtung im Stromkreis der Lichtzelle auftretenden Ströme werden durch eine
oder mehrere Verstärkerröhren 8 entsprechend verstärkt und der verstärkte Strom
zur Einwirkung auf eine die Bewegung einer zu steuernden Vorrichtung größerer Leistung,
im vorliegenden Beispiele eines Elektromotors 9, beeinflussende Vorrichtung, im
gezeichneten Beispiel, eine Wirbelstrombremse io mit Bremsmagnet i i verwendet.
1q. bedeutet die Anodenstromquelle für die Lichtzelle sowohl als auch für die Verstärkerröhre.
Damit nun die Beeinflussung des Motors 9 durch die Bremseio inAbhängigkeitvonseinenrelativen
Bewegungsänderungen gegenüber der steuernden Vorrichtung, nämlich des Uhrwerkes
2, stattfindet, besitzt ersterer auf seiner Achse gleichfalls eine mit dieser rotierende
Scheibe 12 mit ebenfalls durchsichtigen und undurchsichtigen Streifen bzw. Einkerbungen
oder Zähnen, die gleichfalls in den Gang der Lichtstrahlen der Lichtquelle 3 in
Verbindung mit einem weiteren Linsensystem 13 eingestellt sind. Die an der Peripherie
der Scheibe 12 vorgesehenen hellen und dunklen Streifen müssen dabei, falls die
beiden Vorrichtungen, nämlich die steuernde Vorrichtung :2 und die gesteuerte Vorrichtung
9, verschiedene Drehzahlen besitzen, sich in ihrer Breite zu den auf der Scheibe
i befindlichen Streifen umgekehrt, wie die entsprechenden Drehzahlen, verhalten.
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Ist nun praktisch im synchronen Zustande eine geeignete' gegenseitige
Ruheeinstellung der beiden Scheiben i und i2 vorhanden, bei der eine ganz bestimmte
Ruhelichtmenge auf die lichtempfindliche Zelle auftrifft, so wird die letztere bei
Bewegungsänderung der zu steuernden Vorrichtung 9 ihren Wert nach der einen oder
anderen Seite ändern, indem die hellen Streifen der einen Scheibe durch die dunklen
Streifen der anderen Scheibe mehr oder weniger verdeckt werden und so entsprechend
zur Herbeiführung einer Bewegungsänderung des Motors 9 nach der einen oder anderen
Richtung vom synchronen Zustande eine entsprechende Änderung des Bremsstromes des
Magneten io ausgelöst wird, der somit die Bewegung des Motors 9 wieder in die Ruhe-,
d. h. die synchrone Lage zurückzuführen sucht.
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Wie schon erwähnt, muß im Ruhezustand eine gewisse Ruhephasendifferenz
der beiden Scheiben i und 12- vorhanden sein, und es dürfen beispielsweise nicht
die dunklen Streifen der einen Scheibe genau mit den hellen der anderen Scheibe
zusammenfallen, da hierbei leicht ein nur stoßweises Beeinflussen des Motors 9 zwischen
der einen Stellung, bei der kein Licht - durch die .beiden Scheiben hindurchgeht,
d. h. bei der, wie erwähnt, die dunklen Streifen der einen die hellen der anderen
überdecken, und der anderen Stellung, bei der die Scheiben so relativ zueinander
stehen, daß die maximale Lichtmenge hindurchgeht, eintreten kann.
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An Stelle des Uhrwerkes 2 kann beispielsweise auch ein Pendel treten,
wobei dann den auf der Scheibe i angeordneten hellen und dunklen Streifen eine derartige
Form gegeben wird, daß mit Rücksicht auf die verschiedenen Geschwindigkeiten des
Pendels innerhalb dessen Bewegung ebenfalls Proportionalität des durchgelassenen
Lichtes in Abhängigkeit von der Entfernung vom tiefsten Punkte, so wie es bei einer
rotierenden Scheibe der Fall ist, erzielt wird.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung hat den besonderen Vorteil, daß die
Beeinflussung von der steuernden Vorrichtung auf die gesteuerte Vorrichtung rein
trägheitslos durch die Vermittlung vonLichtstrahlen stattfindet, und daß eine sonstige;
beispielsweise mechanische Verbindung der beiden Vorrichtungen nicht besteht, wodurch
die erzielte Gleichförmigkeit eine praktisch äußerst genaue wird. Um diese Gleichförmigkeit
und die Genauigkeit der
Synchronisierung durch die durch die Spule
des Magneten i i bedingte elektromagnetische Trägheit, falls es sich um äußerste
Präzision handelt, nicht zu beeinflussen, kann man die letztere durch Verwendung
einer Spule mit geringer Selbstinduktion und möglichst großem Ohmschen Widerstand
auf ein praktisch unmerkliches Maß herunterdrücken. Auch kann statt der Verwendung
einer Wirbelstrombremse zur Beeinflussung der gesteuerten Vorrichtung jede andere
gleichwertige Vorrichtung benutzt werden, beispielsweise kann der Regulierstrom
direkt auf das Feld des Motors einwirken.