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Einrichtung zur Synchronisierung mehrerer Motoren, insbesondere für
die Zwecke der Bildübertragung mittels Synchronisierungsstromstößen Die Erfindung
bezieht sich auf eine Einrichtung zur Synchronisierung zweier oder mehrerer Elektromotoren,
beispielsweise der Antriebsmotoren von Bildübertragungsapparaten auf der Sende-
und der Empfangsseite, -,vobei von der Sendestelle aus Synchronisierungsstrornstöße
drahtlos oder über Fernleitungen der Empfangsstelle zugeführt werden. Diese Stromstöße
können in bekannter Weise dadurch hervorgerufen «-erden, daß auf der Sendestelle
über einen mit dem Motor umlaufenden Kontakt bei jeder Umdrehung ein Stromkreis
geschlossen wird.
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Die Svnchronisierungsstromstöße wirken bei den bisher bekannten Einrichtungen
auf der Empfangsseite in phasengleicher Stellung cler Bildwalzen der Sende- und
Empfangsseite auf einen Sperrmagneten, eine Magnetkupplung oder eine Magnetbremse,
die ihrerseits die etwa erforderliche Korrektur der Drehzahl des Empfängermotors
herbeiführen. Die phasengleiche Stellung beider Bildwalzen ist besonders wichtig
bei Bildtelegraphenapparaten, da eine falsche Phasenlage Verzerrungen der übertragenen
Bilder ergibt. Der Synchronisierungsstromstoß wird in bekannter Weise zweckmäßig
während der Zeit jeder Umdrehung der Bildwalze gegeben, die nicht zur Bildübertragung
benötigt wird, d. h. der Regelimpuls fällt in die Bildnaht. Gemäß der Erfindung
ist ein wesentlicher Bestandteil der neuen Einrichtung ein mit der Welle des Empfängermotors
gekuppelter Fliehkraftkontaktregler, der abweichend von der Ausführung der bekannten
Regler noch einen zusätzlichen Elektromagneten trägt, dessen Zugkraft gemeinsam
mit der Fliehkraft, der Schwerkraft und der Rückstellkraft einer Feder auf einen
beweglichen Kontakt wirkt. Solange der Elektromagnet nicht erregt ist, wird die
Drehzahl des Motors in bekannter Weise mittels des Reglers selbsttätig nahezu konstant
gehalten. Es wird hierbei ein entweder im Ankerkreis oder im Feldkreis liegender
Widerstand durch einen umlaufenden Kontakt, dessen beweglicher Teil der Fliehkraft
unterworfen ist, taktmäßig kurzgeschlossen bzw. eingeschaltet. Der Fliehkraft entgegen
wirkt eine Feder, die für eine bestimmte Geschwindigkeit abgestimmt «-erden kann.
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Durch Erregung des Elektromagneten mit einem Steuerstrom, der durch
Synchronisierungsstromstöße ausgelöst wird, ist die Möglichkeit gegeben, den Regler
und damit die Umlaufzahl des Motors von dein Betriebszustand einer anderen Maschine
abhängig zu machen. Der Regler wird der zusätzlichen Kraft eines Elektromagneten
ausgesetzt, dessen Feldstärke beispielsweise abhängig ist
von dem
Abweichungsgrad des Empfängers vom Sender. Der Regler wird so beeinflußt, daß der
Empfängermotor im Sinne einer Korrektur der Drehzahl des Motors geregelt wird.
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Eine Ausführungsform des Reglers zeigt beispielsweise Abb. i.
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Der bewegliche Kontakt i sitzt an einem Rahmen 2, der an seinem vom
Achsmittelpunkt entfernten Ende die Masse 3 trägt. Als Rückführfeder und Zuführung
dient -die Feder q.. Zur Führung ist eine Stahlscheibe 5 vorgesehen, die in der
Mitte ein Loch trägt, durch das ein fest ausgespannter Draht 6 führt. Die Masse
3 ist aus Weicheisen und taucht in die sie umgehende Spule 7, deren Kraftlinien
einen Weicheisenmantel 8 auf einem großen Teil ihres Weges durchsetzen. Der Vorteil
dieser Anordnung besteht darin, daß alle angreifenden Kräfte in derselben radialen
Richtung wirken: die Fliehkraft, die Federkraft, das magnetische Feld und die Gegenkraft
des feststehenden Kontaktes 9, so daß die Reibung im Führungsloch der Platte 5 verschwindend
gering ist. Die Zuführungen io und ii der Spule und die Kontaktzuführungen 12 und
13 sind mit vier Schleifringen verbunden, von denen einer fehlen kann, wenn das
Gehäuse zur Leitung benutzt wird.
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Anwendungsbeispiele des Reglers sind in Abb. 2 und 3 dargestellt.
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In den gezeichneten Schaltungen wird die Spule des Elektromagneten
vom Anodenstrom eines Verstärkerrohres durchflossen. Durch Änderung des Anodenstromes
wird die Zugkraft des Magneten derart verändert, daß das Taktverhältnis des Öffnens
und Schließens der Kontakte und damit der resultierende Erregerstrom des Motors
im Sinne der Herstellung der synchronen Drehzahl geändert wird. Die Steuerung des
Rohres geschieht mittels des Synchronisierungsstromstoßes, der während der Bildnaht
vom Sender gegeben wird und über Relais und Kontaktscheiben das Anlegen einer bestimmten,
vom Abweichungsgrad abhängigen Spannung an das Gitter und Aufladen des Gitterkondensators
bewirkt. Die Größe des Gitterpotentials und die Dauer der Zeit, während der die
Steuerspannung am Gitter liegt, ist maßgebend für die Höhe und Dauer des Anodenstromes.
Durch die Zwischenschaltung des Rohres können die Steuerenergien sehr klein gehalten
werden.
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In der in Abb. 2 veranschaulichten Schaltung treibt der Motor 21 der
Sendeseite über ein Getriebe 22 die Bildtrommel 23. Auf den Achsen 21 des
Motors 22 und der Bildtromniel 23 sitzen Kontaktscheiben 24 und 25, über die bei
jeder Umdrehung der Bildtrommel 23 in der Bildnaht ein Stromstoß der Batterie 2!i
drahtlos oder über Leitungen der Spule 2; eines auf der Empfangsseite befindlichen
Relais 28 zugeführt wird, wenn der ebenfalls umlaufende, mit der Bildtrommel 29
der Empfangsseite gekuppelte Kontakt 30 überbrückt ist. Beim Ansprechen des
Relais 28 schaltet der Relaiskontakt 31 einerseits den der Batterie 49 über das
Relais 42, andererseits den Ladestromkreis des Gitterkondensators 32 ein. Dieser
Ladestromkreis enthält zwei parallel liegende Batterien 33 und 34.. Der Minuspol
der einen Batterie und der Pluspol der anderen Batterie sind über die Widerstände
47 bzw. 48 an zwei Schleifringe 35 und 36 geführt, die zusammen mit dem aus zwei
elektrisch voneinander isolierten Halbringen gebildeten Schleifring 37 auf der Welle
des Antriebsmotors 43 der Empfangsseite sitzen. Die beiden Halbringe sind mit je
einem der Ringe 35 und 36 elektrisch leitend verbunden. Auf dem Ring 37 schleift
eine Bürste 38, über die die Verbindung mit dem Gitter 39 der Verstärkerröhre 4o
und dem Gitterkondensator 32 hergestellt ist. Durch Einschalten des Relais 28 wird
der Kondensatorstromkreis eingeschaltet und durch gleichzeitiges Einschalten des
Relais .I2 nach einer durch die Ansprechverzögerung des Relais 4.2 gegebenen konstanten
Zeit wieder geöffnet. In der Kontaktzeit überschreitet die Bürste 38 je nach der
räumlichen Lage der Motorachse entweder den mit dein Ring 35 und dem Minuspol der
Batterie 33 verbundenen Halbring 37 allein, so daß in der Kontaktzeit der Kondensator
32 sich über den Widersand 4.7 auflädt, oder es wird dieser Halbring nach unvollendeter
negativer Rufladung des Gitterkondensators 32 verlassen und der Halbring 37, der
mit dem Ring 36 und dem Pluspol der Batterie 3.I verbunden ist, noch zum Teil oder
allein überstrichen, so daß der Gitterkondensator 3 2 seine negative Ladung verliert
und sich positiv auflädt.
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Bei Voreilung des Empfängermotors 43 wird das Gitter 39 des Rohres
4o über Bürstenkontakt 38 und Schleifring 35 von der Batterie 33 negativ aufgeladen.
Bei Nacheilung des Motors wird das Gitter 39 über Schleifring 36 von der Batterie
3.I positiv aufgeladen. Bei genau synchronem Lauf wird zuerst während der halben
Zeitdauer der Synchronisierungskontaktgabe der Gitterkreis über den einen Schleifring
und dann ebensolange über den anderen Schleifring geschlossen, so daß das Potential
sich auf den durch die Batterie 41 gegebenen mittleren Wert des Gitterpotentials
einstellt. Der Kondensator hat die Aufgabe, das Potential für die Dauer einer Umdrehung
der Bildwalze 29 bis zur nächsten Kontaktgabe aufrechtzuerhalten.
Die
Synchronisierungskorrektur erfolgt also nicht wie bei den bekannten Anordnungen
nur in dem Augenblick, in dein der Synchronisierungsstromstoß eintrifft.
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Im Anodenkreis des Rohres d.o liegt die Erregerspule44 des Elektromagnetend.5
des mit dem Empfängermotor gekuppelten Fliehkraftreglers .I6. --',-,ach der Größe
und Richtung der Gittervorspannung stellt sich der Anodenstrom und damit die Feldstärke
des Elektromagneten 45 ein. Der Fliehkraftkontaktregler .I6 unterliegt also noch
einer zusätzlichen Kraft, die abhängig von der gegenseitigen Phasenlage der Rotoren
der Motoren auf der Sende- und Empfangsseite die Kontaktgabe beeinflußt.
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Die Schaltung muß so getroffen sein, daß der Flielikraftregler den
lIotor .I3 im Sinne der Herstellung der synchronen Drehzahl steuert.
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Bei der in Fig.3 dargestellten Schaltung befindet sich auf der Bildtrommelwelle
in Höhe der Bildnaht ein Kollektorsegment 51 und auf der Motorwelle ein Kollektorseginent
5" von denen je eine Abnahmebürste über Leitung 53 miteinander verbunden sind, während
die beiden anderen mit den Leitungen 55 und 56 über die Batterie 5q. verbunden sind.
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Auf der Empfängerseite liegt ein Relais 57, das drahtlos oder über
Leitungen mit der Sendeseite in Verbindung steht. Die Welle des Empf<ingermotors:lle
trägt isoliert von .der Welle drei Schleifringe 58, 59 und 6o, von denen Ring 6o
aus leitendem Werkstoff besteht. Die Ringe 58 und 59 sind aus Isoliermaterial hergestellt
und mit je einem Kontaktsegment aus leitendem Werkstoff versehen. Beide Segmente
liegen auf gleicher Höhe, iedoch ist das Segment des Ringes 58 kürzer als das des
Ringes 59. so daß die Bürsten 61 und 02 zwar zu gleicher Zeit die Segmente berühren,
aber zu verschiedenen Zeitpunkten verlassen. Die Segmente sind miteinander und mit
Ring 6o leitend verbunden. Die Bildtrommelwelle trägt ebenfalls ein Kollektorsegment
63, das einerseits über Bürste 67 mit dem Segment 59, andererseits mit dem Gitter
04 der Röhre 65 und einer Belegung des Gitterkondensators 66 in Verbindung steht,
wenn die Bürsten 67 und 68 das Segment (13 berühren. Die Bürste 61 ist mit einem
Pol der Batterie 69 und der anderen Belegung des Kondensators 66 verbunden. Die
Zuleitung der Bürste 7o, die auf dem Ring 6o schleift, führt zu dem Kontakt ; 1
des Relais 57 und von dort über einen Ohntschen oder induktiven Widerstand 7 2 zu
dem zweiten Pol der Batterie 69. Im Anodenkreis des Rohres 65 liegt die Erregerspule
73 des Elektromagneten 74 des schematisch dargestellten Fliehkraftkontaktreglers
75. Der beweltliche Kontakt 76 überbrückt bei Berührung des festen Kontaktes 77
den im -\ebenschlußkreis des Empfängermotors Me liegenden Widerstand 78 bzw. schaltet
diesen bei Trennung der Kontakte ein.
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Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: In der Bildnaht wird
beim Sender ein Stromstoß ausgesandt, der das Relais 57 auf der Empfängerseite zum
Ansprechen bringt. Beim Empfänger findet während der Bildnaht zuerst eine Entladung
des Gitterkondensators 66 statt: über Bürste 61, Segment des Ringes 58, Segment
des Ringes 59, Bürste 62,
Bürste 67, Segment des Ringes 63 und Bürste 68 werden
die beiden Belegungen des Kondensators 66 kurz verbunden, so daß der Kondensator
66 entladen wird. Nachdem die Bürste 61 das Segment des Ringes 58 verlassen hat,
findet eine Aufladung des Gitterkondensators 66 durch die Batterie 69 statt, wobei
sich der Stromkreis vom Pluspol der Batterie 69 aus über Widerstand 7 z, Kontakt
71, Bürste 7o, Schleifring 6o, Segment des Ringes 59, Bürste 62, Bürste 67,
Segment des Ringes 63, Bürste 68, Kondensator 66 und Minuspol der Batterie 69 schließt.
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In die Ladezeit fällt das Öffnen des Kontaktes 71 des Relais 57 durch
den vom Sender kommenden Stromstoß. Es wird also je nach der Stellung der Empfängermotorwelle
zur Stellung der Sendermotorwelle die Ladung des Gitterkondensators 66 früher oder
später unterbrochen, so daß bis zum nächsten Regelimpuls der Anodenstrom in einer
der Gitterspannung und damit auch einer dein Abweichungsgrad ungefähr verhältnisgleichen
Stärke durch die Spule 73 des Flielikraftreglers 75 fließt und den Empfängermotor
l.Ie entsprechend beeinflußt. Je stärker die Abweichung ist, desto höher kann die
Gitterspannung steigen. Um die Ladekurve einer Geraden anzupassen, kann statt des
Widerstandes 72 eine Kombination möglichst regelbarer Ohmscher und induktiver Widerstände
in den Kondensatorkreis geschaltet werden. Die Größe der Widerstände. also auch
die Zeitkonstante des Kreises, richtet sich nach dem maximal zulässigen zeitlichen
Abweichungsgrad.
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In manchen Fällen ist es zweckmäßig, das Potential des Gitters nicht
während der ganzen Zeitdauer zwischen zwei Stromstößen absolut konstant zu halten.
Dies wird durch Einschalten eines Ableitungswiderstandes 69' in Abb.3 erreicht.
An Stelle der mit dem Empfängermotor verbundenen Kontaktscheibe 58, 59 und 6o kann
ein umlaufender Nockenkontakt, der mit einem feststehenden Kontakt zusammenwirkt,
das Ein- und Ausschalten der Steuerspannung bewirken.
Bei beiden
Anordnungen kann in den Anodenkreis ein regelbarer Widerstand geschaltet werden,
um Feineinstellung des Reglers zu ermöglichen.