DE532616C - Elektrischer Telegraph mit um eine gemeinsame Achse drehbaren Scheiben, Trommeln o. dgl., die fuer die Bildung der zu uebermittelnden Kommandos auf ihrem Umfange Zeichen (Worte, Zahlen o. dgl.) aufweisen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Telegraphen mit optischer Zeichengebung, der insbesondere auf Schiffen —· beispielsweise im Leckdienst — Verwendung finden kann. Solche Vorrichtungen müssen neben großer Einfachheit so ausgebildet sein, daß sie gegen mechanische Erschütterungen völlig unempfindlich sind, andererseits einen schnellen und sicheren Verkehr zwischen den

ic einzelnen Kommandostationen des Schiffes gewährleisten.

Erfindungsgemäß werden diese Bedingungen dadurch erfüllt, daß die Zeichenträger, ζ. B. Scheiben, Trommeln o. dgl., die um eine gemeinsame Achse drehbar sind und in bekannter Weise auf ihrem Umfange die für die Bildung der zu übermittelnden Kommandos gewählten Zeichen aufweisen, auf allen Geber- und Empfangsstationen elektromagnetisch mit synchron oder nahezu S}^rnchron, d. h. in einer Drehrichtung gleichmäßig umlaufenden Antriebsorganen, z. B. Elektromotoren, gekuppelt und durch eine gleichzeitig mit den Anzeigetrommeln auf der gebenden Station angetriebene Schaltvorrichtung, deren Schaltteile um einen dem eingestellten Kommando entsprechenden Winkel gegeneinander verstellt werden, entkuppelt werden.
Gegenüber den bekannten Einrichtungen zum Ferneinstellen beliebiger Gegenstände, wie Geschütze, Scheinwerfer o. dgl. mittels motorischer Kraft, bei denen das Schaltorgan für die Steuerung des Einstellmotors von Hand nach den Angaben eines mit Zeiger und Gegenzeiger versehenen Empfängers einer Fernkommandoanlage eingestellt und der Einstellmotor selbsttätig abgeschaltet wird, sobald der Gegenstand die gewünschte Stellung einnimmt, besteht nach dem Gegenstande der Erfindung der wesentliche Unterschied darin, daß die Anzeigetrommeln von der Geberstation über eine Fernleitung eingestellt werden.

Die Schaltvorrichtung beim Gegenstande der Erfindung besteht vorteilhafterweise aus zwei konaxial mit den Einstelltrommeln der Geberstelle angeordneten Kontaktringen, deren einer einen Ausschnitt aufweist, in den eine Nase am anderen Kontaktring eingreift und in dieser Stellung beider Ringe zueinander den über sie geführten Stromkreis der elektromagnetischen Kupplungen unterbricht. Werden dagegen die Ringe bei Verstellung der Einstelltrommeln gegeneinander verstellt, so wird der vorgenannte Stromkreis durch die Nase des einen Kontaktringes geschlossen, bis an der Geberstelle sich beide Kontaktringe bei Erreichen des eingestellten Zeichens wieder in Übereinstimmung befinden, d. h. bis die Nase des einen Ringes beim Eintreten in den Ausschnitt des anderen Ringes den Stromkreis der Kupplungen unterbricht. Um dabei zu verhindern, daß die von den beiden Antriebsorganen in Bewegung gesetzten An-

zeigetrommeln sich bei Unterbrechung des Stromes noch weiter bewegen, wobei auf der Geberstelle ein neuer Stromschluß für die Kupplungen erzeugt würde, werden die hinter jeder Kupplung liegenden Betriebsteile der Zeichentrommeln durch eine Rast gesperrt, die vorteilhaft ebenfalls elektromagnetisch betätigt wird und in dem Stromkreis für die Kupplungen liegt. Diese Rast kann dabei so ίο ausgebildet werden, daß etwaige Ungleichheiten im Synchronismus der Antriebsorgane bis zu einem gewissen Grade ausgeglichen werden können.

Sofern die Telegraphenanlage nur eine Geberstelle und mehrere Empfangsstellen besitzt, genügt es, nur an der Geberstelle eine mit Kontaktringen versehene Einstelltrommel vorzusehen, während an den Empfangsstellen nur Anzeigetrommeln ohne Kontaktteile Verwendung finden. Die erfindungsgemäße Telegraphenanlage ermöglicht jedoch auch einen wechselseitigen Verkehr zwischen den verschiedenen Stationen. Zu diesem Zweck werden an jeder Station zwei Anzeigevorrichtungen vorgesehen, von denen eine mit den die Stromkreise der Kupplungsmagnete steuernden Kontaktringen versehen ist und zur Einstellung des zu übertragenden Signals dient, während die andere nur zur Kontrolle an der Geberstelle bzw. zur Anzeige an den Empfangsstellen dient, infolgedessen keine Kontaktteile aufweist. Auf diese Weise kann an jeder einzelnen Station ein Signal eingestellt werden, das dann auf alle anderen Stationen übertragen werden kann. Da jedoch durch die Antriebsorgane der eine der Kontaktringe jeder einzelnen Station bewegt wird, dieser aber in dem Stromkreis für die elektromagnetischen Kupplungen liegt, so könnte die Anlage nach erfolgter Einstellung an einer Stelle nur dann stromlos werden, wenn die mit Kontaktringen versehenen Trommeln an den jeweiligen Empfangsstellen von den Antriebsorganen abgeschaltet werden. Eine derartige Abschaltung würde jedoch den mechanischen Aufbau des Telegraphen wesentlich erschweren. Daher wird nach dem weiteren Gegenstand der Erfindung die mechanische Verbindung der Kontakttrommeln mit den Antriebsorganen nicht gelöst, vielmehr wird auf jeder Station ein besonderer mehrpoliger Schalter vorgesehen und die Schaltung so gewählt, daß bei Drücken des Schalters an der jeweiligen Geberstelle der Stromkreis für die elektromagnetischen Kupplungen nur an dieser Stelle über die Kontaktbahnen geführt wird, während an allen anderen Stationen die Kupplungen unmittelbar in diesen Stromkreis eingeschaltet werden ohne den Umweg über die Kontaktbahnen. Diese können dabei entweder über den Schalter der jeweiligen Empfänger kurzgeschlossen oder, wie es das Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, in einem offenen Stromkreis liegen, der erst durch Betätigung des Schalters an die Stromquelle angeschlossen wird. Auf diese Weise können die entsprechenden Kontaktteile der jeweiligen Empfänger auch in nicht korrespondierenden Stellungen die Anzeige der Anlage nicht gefährden.

Die Zahl der zu übertragenden Signale auf jeder einzelnen Trommel hängt wesentlich von dem Synchronismus der Antriebsorgane ab. Je größer die Schwankungen in der Drehzahl der Antriebsorgane sind, um so geringer wird im allgemeinen die Zahl der Signale auf jeder Trommel sein. Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet nun in einfacher Weise, Schwankungen der Drehzahl bis zu einem gewissen Grade auszuschalten in einer an Hand der Zeichnung näher zu erläuternden Weise. Wenn auch dadurch die Zahl der auf jeder Trommel einstellbaren Signale gesteigert werden kann, so .ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung, auf jeder einzelnen Station auch mehrere Anzeigevorrichtungen vorzusehen, die dann vorteilhaft an ein gemeinsames Antriebsorgan angeschlossen werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat dabei den besonderen Vorteil, daß für jede weitere Anzeigevorrichtung nur eine einzige Übertragungsleitung erforderlich ist.

Die Zeichnung zeigt in Abb. 1 als Ausführungsbeispiel der Erfindung das Schema eines reinen Zahlentelegraphen, mit dem vierstellige Zahlen von einer Station auf zwei andere gleichartig ausgebildete übertragen werden können, wobei jede der drei Stationen I, II und III sowohl Geber als auch Empfänger sein kann. Abb. 2 ist eine vergrößerte Darstellung der verwendeten Sperrvorrichtung.

Die gesamte Anlage wird durch Einlegen des Schalters 1 auf der Station I unter Strom gesetzt. Die Nebenschlußmotoren 2 der drei Stationen werden dadurch über Fernleitungen 3 und 4 an Spannung gelegt und werden durch einen Widerstand 9 auf gleiche Drehzahl eingestellt. Diese in gleicher' Drehrichtung laufenden Motoren treiben über Schnekkengetriebe 10 eine Achse 11 an, von der über Winkelgetriebe 12 vier Antriebsachsen 13 für die Signaltrommeln in Bewegung gesetzt werden. Die Achsen 13 tragen je zwei Schleifringe 14, 15, die mit der nicht gezeichneten Wicklung der elektromagnetischen Kupplun- 1x5 gen 16 verbunden sind. Die hinter den Kupplungen 16 liegenden Achsen 17 werden durch Rastenrad 18 und Rastenhebel 19 mit Zugfedern 20 (s. Abb. 2) festgehalten. Die Auslösung des Rastenhebels 19 erfolgt durch den Elektromagneten 21, dessen Wicklung mit der der Kupplungen 16 in Reihe geschaltet

werden kann. Das Rastenrad 18 ist in einer aus Abb. 2 ersichtlichen Weise mit Zähnen versehen, deren Zahl gleich der Anzahl der Signale auf den Einstelltrommeln ist, während der Rastenhebel 19 eine Nase 19 _a trägt. Durch die besondere Ausbildung der Zähne und der Nase wird erreicht, daß das Rastenrad 18 bei Eingriff des Hebels 19 immer eine ganz bestimmte Stellung einnimmt. Auf der Achse 17 sind weiter zwei Winkelgetriebe 22, 23 befestigt, von denen das Getriebe 22 eine Zahlentrommel 24, das Getriebe 23 eine mit Kontaktring 25 versehene Scheibe 26 antreibt. Auf den Mantel der Trommeln 24 sind die zu übertragenden Signale, im dargestellten Fall die Zahlen ο bis 9, in gleichen Abständen voneinander aufgezeichnet. Eine zweite Zahlentrommel 27 ist koaxial mit Scheibe 26 drehbar und kann durch Drehen

ao der vor der Gehäusewand sich befindenden Knöpfe 28 unter Vermittlung von in der Abbildung verdeckt liegenden Winkelgetrieben eingestellt werden. Sie trägt einen Kontaktring 29 mit einem rechteckigen Ausschnitt, in den eine Nase 30 des Kontaktringes 25 eingreift, und nimmt an der Drehbewegung der Kupplungen nicht teil. Auf dem Ringe 2 5 schleift eine Bürste 31, auf dem Ringe 29 eine Bürste 32. Die entsprechenden Bürsten 31 der vier Trommeln sind miteinander leitend verbunden und liegen über einer Leitung 33 an dem Minuspol der Stromquelle. Die entsprechenden Bürsten 32 der vier Trommeln liegen über Leitungen 34, 35, 36 und 37 an vier Zungen 39 eines mehrpoligen Schalters 38, dessen Zungen 40 über einer gemeinsamen Leitung 41 an dem Pluspol der Stromquelle liegen. Die Federn 42 des Schalters 38 sind durch eine Isolierstange 43 miteinander verbunden und liegen über je eine Leitung 44 an den Wicklungen der Elektromagnete 21 der Sperrvorrichtung. Von hier führt die Leitung über Schleifringe 14, die elektromagnetischen Kupplungen 16, Schleifring 15, eine der Fernleitungen 5, 6, 7, 8 zu den Stationen II und III. Wie man ersieht, sind die vier Kupplungen jeder einzelnen Station parallel geschaltet, während" jede der Kupplungen auf Station I mit den entsprechenden der Stationen II und III in Reihe liegt.

Die Vorrichtung wirkt in folgender Weise: Es sei angenommen, daß von der Station I auf die Station III ein Signal übertragen und außerdem auf Station II erscheinen soll. Nachdem durch Einschalten des Betriebsstromschalters ι auf Station I der Antriebsmotor 2 durch den folgenden Stromkreis: vom Pluspol der Betriebsstromquelle über Widerstand 9, Feld und Anker des Motors 2 auf der Geberstelle zurück zum Minuspol der Stromquelle und parallel dazu über die Leitungen 3 und 4 die Motoren 2 auf den Stationen II und III unter Spannung gesetzt sind und auf allen Stationen die Zahlentrommeln 24 und 27 durch die Einstellknöpfe 28 und Umlegen der Schalter 38 so eingestellt sind, daß in den •Schauöffnungen alle Trommeln die Ziffer Null zeigen, ist die Anlage betriebsbereit. Stellt nun Station I, nachdem durch eine besondere in den Abbildungen nicht dargestellte akustische oder optische Signaleinrichtung die Stationen II und III darauf aufmerksam gemacht worden sind, daß sie von Station I eine Signalübertragung zu erwarten haben, mit Hilfe der Knöpfe 28 die Trommeln 27 auf die zu übertragende Zahl (Kommando) ein, dann greifen die Nasen 30 des Kontaktringes 25 an jeder Trommel über den zugehörigen Kontaktring 29 und legen dadurch den Minuspol der Betriebsstromquelle an die Kontaktfedern 39 des Schalters 38. Legt dann Station I seinen Schalter 38 um, indem die isoliert untereinander verbundenen mittleren Kontaktfedern 42 gegen die Kontaktfedern 39 drücken, dann werden über diese Kontakte die zu jeder Einstelltrommel 27 gehörenden Kupplungen 16 je in den folgenden Stromkreis geschaltet: vom Minuspol der Stromquelle über Leitung 33, die an dieser parallel angeschlossenen Bürsten 31, Kontaktringe 25, Nasen 30, Kontaktringe 29, Bürsten 32, Leitungen 34 bis 37, an diese angeschlossene Kontaktfedern 39, Kontaktfedern 42, die an diesen angeschlossenen Leitungen 44 zu den Elektromagneten 21, Schleifringe und Kupplungen 14, 15, 16, über die Fernleitungen 5, 6, 7 und 8, Schleifringe und Kupplungen 14, 15, 16 auf den Stationen II und III, Elektromagnete 21, über die Leitungen 44, Kontaktfedern 42, 40 der in Ruhestellung befindlichen Schalter 38 zum Pluspol der beiden Stationen II und III und von diesen parallel über die Fernleitungen 4 zum Pluspol der Stromquelle auf Station I zurück. Durch diesen Stromschluß werden die Elektromagnete 21 und 16 auf allen drei Stationen erregt, wodurch der Rastenhebel 19 vom Rastenrad 18 abgehoben wird und andererseits die Wellen 17 mit den Wellen 13 gekuppelt werden. Die von den Motoren 2. angetriebenen Wellen 13 ixo drehen daher über die Kegelräder 22, 23 die Anzeigetrommeln 24 und die Scheiben 26, und zwar so lange, bis auf Station I die Nasen 30 der Kontaktringe 25 wieder in die rechteckigen Aussparungen der Kontaktringe 29 ge- langen. In diesem Augenblick wird der oben angegebene Stromkreis geöffnet, die Kupplungen 16 werden abgeschaltet und der Rastenhebel 19 unter dem Einfluß der Feder 20 in das Rastenrad 18 eingelegt. Stoßen dabei die Nasen I9_a auf die eine oder andere Flanke der Zähne, so wird das Rastenrad

selbsttätig um einen solchen Betrag weitergedreht, daß die gewünschten Ziffern der übertragenen Zahl genau in dem Anzeigefenster des Gehäuses erscheinen. Da die Motoren 2 auf den Stationen II und III gleiche Drehzahlen haben wie auf der Station I, so. haben die Anzeigetrommeln 24 auf beiden Stationen Drehungen um den gleichen Winkel ausgeführt, so daß in den Anzeigefenstern dieser Stationen dieselben Zahlen erscheinen, die auf den Einstelltrommeln 27 der Station I eingestellt worden sind. Nach erfolgter Signalgabe wird der Schalter 38 der Station I wieder in seine Ruhestellung gelegt. Die Stationen II oder III können nun nach erfolgter Signalgabe eine bereits vorher eingestellte Zahl an Station I zurückgeben oder auch unter sich ein Zeichen übermitteln. Der Stromverlauf ist dann derselbe wie vorher, so nur rückläufig.

Die auf einer Station eingestellten Signale können je nach der Drehzahl des verwendeten Motors und dem Übersetzungsverhältnis der verwendeten Getriebe mit beliebiger Geschwindigkeit übermittelt werden. Unter Verwendung eines Motors von beispielsweise 3000 Touren pro Minute und eines Übersetzungsverhältnisses zwischen der Motorachse und den Achsen der Signal trommeln von 50 : ι würden beispielsweise die Signaltrommeln 24 eine ganze Drehung in einer Sekunde ausführen. Die Signalabgabe wäre also nach spätestens einer Sekunde erfolgt. Wird das Übersetzungsverhältnis kleiner gewählt, so ist die Übertragungsgeschwindigkeit geringer. Da ausschließlich mechanische Getriebe zur Bewegungsübertragung verwendet werden und die Kupplungen und Gesperre nur für Bruchteile einer Sekunde in Tätigkeit treten, so ist eine Gefährdung der Signalübertragung durch mechanische Erschütterungen ausgeschlossen. Hierin liegt ein bedeutender Fortschritt gegenüber den bekannten elektrischen Telegraphen. Ferner können durch die Wahl der Drehzahl der Motoren und des Übersetzungsverhältnisses der Getriebe die zulässigen Ungleichheiten im Umlauf der Motoren ausgeglichen werden. So würden bei dem oben angegebenen Zahlenbeispiel Schwankungen der Drehzahl um 5°/₀ (bei 3000 + 150 Touren pro Minute) die Richtigkeit der Anzeige nicht gefährden, denn das Rastenrad 18 würde bei dem vorgenannten Zahlenverhältnis im Maximum nur eine Winkeldrehung von einer Zahnbreite erfahren, die durch die Nase 19 _a des Rastenhebels 19 auf die Mittelstellung des Rastenrades in dem einen oder anderen Drehsinn zurückgeführt wird.

Wird eine geringe Übertragungsgeschwindigkeit gefordert, so besteht die Wahrscheinlichkeit, daß zwei Stationen gleichzeitig den Schalter 38 betätigen, wodurch die Anlage eine Störung in einer an einer Station bereits begonnenen Signalgebung erleiden würde. Eine derartige Störung kann nach dem weiteren Gegenstand der Erfindung an solchen Telegraphen ohne Schwierigkeit verhindert werden, die mit einer besonderen akustischen oder optischen Signalanlage versehen sind. In diesen Fällen kann diese besondere Signalanlage dazu verwendet werden, an den jeweiligen Empfangsstellen die Schalter 38 zu sperren, so daß nur an einer einzigen Stelle der Schalter 38 betätigt werden kann.

Der im Ausführungsbeispiel dargestellte Zahlentelegraph kann auch zur Übertragung anderer Zeichen als Zahlen Verwendung finden. Dabei können praktisch jede der Trommeln 24 bis 27 bis zu dreißig Felder 'erhalten. Sind noch mehr Signale zu übertragen, so müssen, wie in der Abbildung dargestellt, mehrere parallel geschaltete Signaltrommeln verwendet werden. Der erfindungsgemäße Telegraph hat dabei gegenüber den bekannten Anlagen dieser Art den weiteren Vorteil, daß für jedes Trommelpaar auf jeder der Stationen nur eine einzige weitere Fernleitung hinzukommt.

Durch die Übereinanderordnung zweier Signaltrommelreihen ist die Möglichkeit ge- go geben, daß die jeweilige Geberstation im Falle irgendeiner mechanischen oder elektrischen Störung der Anlage dies sofort an der Unstimmigkeit des eingestellten und des angezeigten Signals erkennen kann.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Elektrischer Telegraph mit um eine gemeinsame Achse drehbaren Scheiben, Trommeln o. dgl., die für die Bildung der zu übermittelnden Kommandos auf ihrem Umfange Zeichen (Worte, Zahlen o. dgl.) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß von der jeweils gebenden Station die Anzeigetrommeln (24) auf allen Stationen mit synchron oder nahezu synchron lau-• fenden Antriebsorganen (beispielsweise Elektromotoren) elektromagnetisch gekuppelt und durch eine gleichzeitig mit den Anzeigetrommeln (24) auf der gebenden Station angetriebene Schaltvorrichtung, deren Schaltteile um einen dem eingestellten Kommando entsprechenden Winkel gegeneinander verstellt werden, selbsttätig entkuppelt werden.
2. 2. Telegraph nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer des Stromflusses in den elektromagnetischen Kupplungen (16) bestimmt wird durch einen konaxial mit den Einstelltrommeln (27) der Geberstelle sitzenden Kontaktring

   (25), der bei Verstellung der Einstelltrommeln (27) mit einer Nase (30) auf einen zweiten an den Einstelltrommeln befindlichen konzentrischen Kontaktring (29) greift und bei Kupplung des Antriebsgliedes sich so lange dreht, bis bei Erreichen des eingestellten Zeichens die Kontaktnase (30) in eine Aussparung des zweiten Kontaktringes (29) kommt.
3. 3. Telegraph nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hinter jeder Kupplung (16) liegenden Antriebsteile (17, 23) der Zeichentrommeln (27) nach dem Abschalten der Kupplungen durch eine elektromagnetisch betätigte Rast (Abb. 2) gesperrt werden, die so ausgebildet ist, daß sie Ungleichmäßigkeiten im Synchronismus der Antriebsorgane (2) ausgleicht.
4. 4· Telegraph nach einem der Ansprüche ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Signalstation außer der mit Kontaktringen (25,29) versehenen und zur Einstellung des zu übertragenden Kom-

   Ϊ5 mandos an der jeweiligen Geberstelle dienenden Einstellvorrichtung (27) noch eine zweite zur Kontrolle an der Geberstelle und zur Anzeige an den Empfangsstellen dienende Anzeigevorrichtung (24) vorhanden ist.
5. 5. Telegraph nach Anspruch 4, insbesondere für Anlagen mit wechselseitigem Verkehr der Signalstationen untereinander, dadurch gekennzeichnet, daß auf allen Stationen die Kupplungen (16) der Zeichentrommeln (24, 27) an einem Schalter (38) liegen, durch den an der jeweiligen Geberstelle der durch die Einstellung der Zeicheneinstelltrommeln (27) auf das zu übertragende Signal oder Kornmando über ihre Kontaktringe (25, 29) vorbereitete Stromkreis für die elektromagnetischen Kupplungen (16) auf allen Stationen geschlossen wird.
6. 6. Mit besonderer Anlage zur Abgabe akustischer oder optischer Signale versehener Telegraph nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch die jeweils gebende Station bei Betätigung dieser besonderen Signalanlage die Schalter (38) gemäß Anspruch 5 an den Empfangsstellen gesperrt werden, um eine gleichzeitige Signalgebung zweier Stationen zu verhüten.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen