DE54019C

DE54019C - Remote electric speed pointer

Info

Publication number: DE54019C
Application number: DE189054019D
Authority: DE
Original assignee: Dr. TH. HORN in Leipzig, Elisenstrafse 30
Priority date: 1890-02-05
Filing date: 1890-02-05
Publication date: 1890-10-16

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

KLASSE 42: Instrumente.CLASS 42: Instruments.

Unter den bekannten Fernzeigern für Wärmegrade, Wasserstände u. dergl., bei welchen der elektrische Strom als Bewegungsübertrager dient, befindet sich keiner, welcher geeignet ist, die Umdrehungsgeschwindigkeit von Maschinen, und Wellen zuverlässig anzuzeigen. Soü z. B. die Geschwindigkeit einer S.chiffsmaschine auf der Commandobrücke mittelst Fernzeigers angegeben werden, so mufs der Apparat im Stande sein, den Aenderungen der Geschwindigkeit so schnell zu folgen, dafs auch beim plötzlichen Uebergang der Maschine von der Vorwärts- in die Rückwärtsbewegung der Zeiger des auf der Commandobrücke befindlichen Instruments in jedem Zeitpunkt eine der augenblicklichen Umlaufsgeschwindigkeit entsprechende Stellung einnimmt.Among the well-known remote indicators for degrees of heat, water levels and the like the electrical current serves as a motion transmitter, there is no suitable one is to reliably display the speed of rotation of machines and shafts. Soü z. B. the speed of a marine engine must be indicated on the command bridge by means of the remote pointer, then the The apparatus should be able to follow the changes in speed so quickly that even with the sudden transition of the machine from forward to backward movement the pointer of the instrument on the command bridge is one at every point in time assumes a position corresponding to the current rotational speed.

Der unten beschriebene Fernzeiger besteht aus einem Apparat A, der neben der Maschine, deren Umlaufszahl angezeigt werden soll, aufgestellt und von derselben angetrieben wird, und einem Apparat B, der an dem entfernten Orte die Tourenzahl auf einem Zifferblatt anzeigt. Fig. ι und 2 stellen ein Contactwerk dar, welches einen Theil des Apparates A bildet. Der andere Theil besteht aus einem (in der Zeichnung nicht angegebenen) Schwungpendel-Tachometer, welches die Tourenzahl im Maschinenraum anzeigt, und von dessen Zeigerwerk eine Stange S, Fig. 1 und 2, nach dem Rechen r führt. Dieser treibt mittelst Uebersetzungsräder die Contact walze W,- welche sich bei zunehmender Geschwindigkeit in der Richtung der in Fig. 1 und 2 angegebenen Pfeile bewegt. Ueber die Achse der Contactwalze ist ein Messingrohr m geschoben und von derselben isolirt. Durch eine mit der Klemme e verbundene Schleiffeder wird dem Rohr der Strom zugeführt. Auf dem Messingrohr sitzen vier Contactscheiben, die nebst den auf ihnen schleifenden Federn und den zugehörigen Klemmen mit abcd bezeichnet sind (Fig. 2); jede dieser Scheiben besitzt sechs Metallsegmente, welche mit dem Messingrohr m in leitender Verbindung stehen. Die mit isolirendem Material ausgefüllten Zwischenräume haben die doppelte Breite der Segmente. Die relative Stellung der Segmente auf den vier Contactscheiben ist eine solche, dafs sie den Strom abwechselnd in die vier nach dem Apparat B führenden Drähte a¹ b^x c¹ d¹ senden. Draht e¹ dient als Rückleitung. Diese Ströme erregen im Apparat B, Fig. 3 und 4, abwechselnd die vier hufeisenförmigen Elektromagnete a₁b₁c₁d_i, welche die zugehörigen, um die Achsen g und h drehbaren Anker in entsprechende schwingende Bewegung versetzen (Fig. 5). 'Letztere wird vermittelst. der geschlitzten Arme i und k in die drehende Bewegung der kleinen Kurbel C umgesetzt, oder auch (Fig. 6) durch Einschaltung leichter Zugstangen I₁ und Ar₁ auf C. übertragen. Die Eisenkerne der Elektromagnete sind röhrenförmig und in ihrer Längsrichtung geschlitzt; die Anker sind aus dünnem Blech hergestellt, um ein schnelles Entstehen und Verschwinden des Magnetismus zu ermöglichen. The remote pointer described below consists of an apparatus A, which is set up next to the machine whose revolution number is to be displayed, and driven by the same, and an apparatus B which displays the number of revolutions on a dial at the remote location. FIGS. 1 and 2 represent a contact mechanism which forms part of the apparatus A. The other part consists of a pendulum speedometer (not shown in the drawing), which indicates the number of revolutions in the engine room, and from whose pointer mechanism a rod S, Figs. 1 and 2, leads to the rake r. This drives the contact roller W by means of transmission wheels - which moves in the direction of the arrows indicated in FIGS. 1 and 2 with increasing speed. A brass tube m is pushed over the axis of the contact roller and insulated from it. The power is supplied to the pipe by a slide spring connected to the terminal e. Four contact disks sit on the brass tube, which, along with the springs sliding on them and the associated terminals, are labeled abcd (FIG. 2); Each of these disks has six metal segments which are in conductive connection with the brass tube m. The spaces filled with insulating material are twice the width of the segments. The relative position of the segments on the four contact disks is such that they alternately send the current into the four wires a ¹ b ^x c ¹ d ¹ leading to apparatus B. Wire e ¹ serves as a return line. In apparatus B, FIGS. 3 and 4, these currents alternately excite the four horseshoe-shaped electromagnets a ₁ b ₁ c ₁ d _i , which set the associated armatures rotatable about axes g and h in corresponding oscillating motion (FIG. 5). 'The latter is mediated. of the slotted arms i and k converted into the rotating movement of the small crank C , or (Fig. 6) transferred to C. _{by switching on light tie rods I 1} and Ar _1. The iron cores of the electromagnets are tubular and slotted in their longitudinal direction; the anchors are made of thin sheet metal to enable the magnetism to develop and disappear quickly.

Die Bewegung der Kurbel C wird durch Zahnräder ins Langsame übersetzt und auf die Zeigerwelle \ übertragen. Auch die in Fig. 3 angegebenen Pfeile entsprechen der Bewegungsrichtung der betreffenden Theile bei zunehmen-The movement of crank C is translated into slow speed by gears and transferred to the pointer shaft \ . The arrows shown in Fig. 3 also correspond to the direction of movement of the parts concerned with increasing

der Geschwindigkeit der Maschine. Die von den vier Elektromagneten a_x b₁ C₁ d_x zurückkommenden Ströme vereinigen sich auf dem Messingstück n, Fig. 3, und gehen durch den Draht e₂ nach einer' Drahtspule G, welche wie beim Galvanoskop wirkt, nur dafs statt des Zeigers eine nierenförmige Scheibe S bewegt wird, auf welcher die Buchstaben » F« (vorwärts) und »i?« (rückwärts) angebracht sind. Beim Vorwärtsgang der Maschine erscheint in dem runden Ausschnitt des Zifferblattes der Buchstabe V, Fig. 3. Von der Spule G geht der Strom durch e_Y und e¹ zurück nach der Elektricitätsquelle Q..the speed of the machine. The currents returning from the four electromagnets a _x b ₁ C ₁ d _x unite on the brass piece n, Fig. 3, and go through the wire e ₂ to a wire coil G, which acts like a galvanoscope, only instead of the pointer a kidney-shaped disk S is moved, on which the letters "F" (forwards) and "i?" (backwards) are attached. When the machine is moving forward, the letter V, Fig. 3, appears in the round section of the dial. From the coil G the current goes through e _Y and e ¹ back to the electricity source Q ..

Letztere ist hier als eine magnetelektrische Maschine gedacht, deren Anker oder Trommel mit auf der Hauptachse des Apparates A angebracht wird. In den Fällen, in welchen ein Vor- oder Rückwärtsgang der Maschine nicht mit angezeigt werden soll, genügt auch eine einfache Batterie als Stromquelle.The latter is intended here as a magneto-electric machine, the armature or drum of which is attached to the main axis of the apparatus A. In those cases in which a forward or reverse gear of the machine should not be displayed, a simple battery is sufficient as a power source.

Um das Zusammenspiel der Contactscheiben abcd und der Elektromagnete a_x b^ C₁ d_] besser übersehen zu können, ist in Fig. 7 die gegenseitige Lage der Metallsegmente der Contactscheiben in schematischer Weise dargestellt. Die schraffirten Rechtecke bedeuten die Metallsegmente. Die Mantelflächen der vier Contactcylinder sind in Fig. 7 als in die Ebene abgewickelt zu denken und entsprechend mit abcd bezeichnet. Die in der Richtung der Mantellinien dieser Flächen verlaufenden Linien ι, 2, 3 ... 8 bedeuten die Berührungslinien der Contactfedern in acht verschiedenen Lagen. Die zugehörigen acht Lagen der Kurbel C sind durch acht Radien des Kreises C angedeutet.In order to be able to better overlook the interaction of the contact disks abcd and the electromagnets a _x b ^ C ₁ d _] , the mutual position of the metal segments of the contact disks is shown schematically in FIG. The hatched rectangles mean the metal segments. The lateral surfaces of the four contact cylinders are to be thought of as being developed in the plane in FIG. 7 and are correspondingly designated as abcd . The lines ι, 2, 3 ... 8 running in the direction of the surface lines of these surfaces mean the lines of contact of the contact springs in eight different positions. The associated eight positions of the crank C are indicated by eight radii of the circle C.

Die Contactwalze W sei so gestellt, dafs bei stillstehender Maschine die Schleiffedern längs der Linie 1 auf den Scheiben schleifen, so dafs Scheibe α und der Elektromagnet a_x in leitender Verbindung stehen. Die Kurbel C habe die Stellung 1, Fig. 7. Das Schwungpendel in A sei so eingerichtet, dafs es bis 25 todte Touren macht, und dafs erst bei Ueberschreitung dieser Tourenzahl das Zeigerwerk in Bewegung gesetzt wird.Let the contact roller W be set in such a way that when the machine is at a standstill, the sliding springs slide along the line 1 on the disks, so that disk α and the electromagnet a _{x are} in conductive connection. The crank C is in position 1, Fig. 7. The pendulum in A is set up in such a way that it makes up to 25 dead revolutions, and that the pointer mechanism is only set in motion when this number of revolutions is exceeded.

Macht die Maschine bezw. der Apparat A unter 25 Touren, so wird die Contactwalze W noch nicht in Bewegung gesetzt und der durch a¹ Und a_x fliefsende Strom wird die Kurbel C in der Lage 1 festhalten. Nur die Scheibe S ist nach rechts abgelenkt, so dafs der. Buchstabe V im Ausschnitt des Zifferblattes von B erscheint. Wächst die Geschwindigkeit der Maschine auf mehr als 25 Touren, so wird die Contactwälze W in der Richtung des Pfeiles (Fig. 1) in Bewegung gesetzt, und zwar nimmt die Berührungslinie der Schleiffedern zu den Segmenten . der Contactwalze der Reihe nach die Lagen 2, 3 ... ein (Fig. 7).Does the machine or the apparatus A under 25 revolutions, the contact roller W is not yet set in motion and the current flowing through a ¹ and a _{x will} hold the crank C in position 1. Only the disk S is deflected to the right, so that the. The letter V appears in the section of the dial of B. If the speed of the machine increases to more than 25 revolutions, the contact roller W is set in motion in the direction of the arrow (FIG. 1), namely taking the line of contact between the slide springs and the segments. of the contact roller in sequence, the layers 2, 3 ... a (Fig. 7).

In der Lage 2 sind die Contactscheiben a und d mit den zugehörigen Drähten a¹ und d¹ leitend verbunden und somit die Magnete U₁ und d₁ des Apparates B erregt. U₁ zieht h an und sucht daher den - Kurbelzapfen 4 in der Lage ι festzuhalten; d_x zieht gleichzeitig g an und sucht die Kurbel in die Richtung 3 zu bringen; die resultirende Stellung ist 2.'In position 2, the contact disks a and d are conductively connected to the associated wires a ¹ and d ¹ and thus the magnets U ₁ and d _{1 of} the apparatus B are excited. U ₁ attracts h and therefore seeks the - crank pin 4 to hold in the position ι; d _x simultaneously attracts g and tries to bring the crank in direction 3; the resulting position is 2. '

Rückt die Bewegungslinie in die Lage 3 vor, so giebt nur die Scheibe d Stromschlufs und Magnet ά_Ύ wird, allein erregt; daher stellt sich die Kurbel C in die Lage 3. Wenn nun die Berührungslinie weiter in die Lagen 4, 5 .... vorrückt, so wirken die entsprechenden Magnete im Apparat B so zusammen, dafs die Kurbel C die Lagen 4 bezw. 5 u. s. w. einnimmt. _{If the line of movement advances} into position 3, only the disk d gives an electric circuit and the magnet is only excited; therefore the crank C is in position 3. If the line of contact now advances further into positions 4, 5 ..., the corresponding magnets in apparatus B work together so that crank C moves positions 4 or 5 and so on.

Einer Drehung der Walze W um ein Segment entsprechen acht auf einander folgende Lagen oder eine volle Umdrehung der Kurbel C. One rotation of the roller W by one segment corresponds to eight successive positions or one full turn of the crank C.

Macht die Contactwalze eine volle Umdrehung, so durchläuft die Kurbel C 48 auf einander folgende Lagen. Der Zeiger des Apparates B rückt daher in kleinen Abschnitten vorwärts und giebt kleinere Geschwindigkeitsänderungen richtig an. If the contact roller makes one full revolution, the crank C runs through 48 successive layers. The pointer of apparatus B therefore advances in small sections and correctly indicates smaller changes in speed.

Bei abnehmender Geschwindigkeit der Maschine bewegt sich die Contactwalze rückwärts und die Kurbel C durchläuft in umgekehrter Reihenfolge die oben erwähnten acht Lagen, ohne dafs beim Wechsel der Drehungsrichtung der Contactwalze ein todter Gang an der Kurbel eintreten kann. Mit der Abnahme der Geschwindigkeit der Maschine bis zu 25 Touren errreichen die Zeiger in A und B ihre Ausgangsstellung, in welcher sie bei weiter sinkender Geschwindigkeit verharren. Die Scheibe S des Apparates B zeigt aber noch so lange den Buchstaben V, als noch Strom durch die Leitung in der Richtung der Pfeile geht, d, h. so lange die Maschine ihre Vorwärtsbewegung noch nicht ganz eingestellt hat.As the speed of the machine decreases, the contact roller moves backwards and the crank C runs through the above-mentioned eight positions in reverse order, without a dead gear occurring on the crank when the direction of rotation of the contact roller is changed. When the speed of the machine decreases by up to 25 revolutions, the hands in A and B reach their starting position, in which they remain when the speed continues to decrease. The disk S of apparatus B still shows the letter V as long as current is still flowing through the line in the direction of the arrows, i.e. as long as the machine has not stopped moving forward completely.

Sobald die Maschine (z. B. Schiffsmaschine) rückwärts zu laufen beginnt, kehrt sich die Richtung des Stromes um. Die Scheibe S dreht sich nach links und zeigt im Ausschnitt des Zifferblattes den Buchstaben »i?« (rückwärts). Die Umkehrung der Stromrichtung hat aber auf die Stellung des Zeigers im Apparat B keinen Einflufs; der Zeiger bewegt sich genau so, wie bei den gleichen Geschwindigkeitsänderungen bei der Vorwärtsbewegung. As soon as the machine (e.g. ship's machine) begins to run backwards, the direction of the current is reversed. The disk S rotates to the left and shows the letter "i?" (Backwards) in the section of the dial. The reversal of the direction of the current has no influence on the position of the pointer in apparatus B ; the pointer moves exactly as it would with the same speed changes when moving forward.

Wenn ein Vor- oder Rückwärtsgang der Maschine nicht angezeigt werden soll und sich die Geschwindigkeit der mit dem'Apparat in Verbindung stehenden Maschine nur langsam ändert, kann man auch die Uebertragung der Bewegung des Zeigerwerkes unter Beibehaltung der schwingenden Anker g und h und der Kurbel C mit nur zwei Drähten (und einer gemeinsamen Rückleitung) bewirken. '.. .If a forward or reverse gear of the machine is not to be displayed and the speed of the machine connected to the apparatus changes only slowly, the transmission of the movement of the pointer mechanism while maintaining the oscillating armatures g and h and the crank C can also be used with just two wires (and a common return line). '...

Man benutzt dann nur die zwei Elektromagnete b_x und C₁, Fig. 3, und ersetzt die Magnete a_} und d^ dur.ch zwei Spiralfedern, die in derselben Weise die Anker g und h zu drehen streben, wie die erregten Magnete U₁ und Cl₁. Auf der Contactwalze W bringt man nur zwei Contactscheiben an, deren leitende Segmente gleich breit mit den isolirenden Zwischenräumen sind. Die Scheiben'müssen eine solche relative Stellung besitzen, dafs durch die Schleiffedern b und c der Strom so nach b_x und C₁ geleitet wird, dafs bei einer Drehung der Walze W um ein Contactstück der Reihe nach folgende vier Fälle eintreten: 1.Weder b noch c, 2. nur b, 3. b und c, 4. nur c senden Strom in die Leitung. Diesen vier Fällen entsprechen die in Fig. 7 mit 2, 4, 6 und 8 bezeichneten Lagen der Kurbel C. One then only uses the two electromagnets b _x and C ₁ , Fig. 3, and replaces the magnets a _} and d ^ dur.ch two spiral springs, which tend to rotate the armatures g and h in the same way as the excited magnets U. ₁ and Cl ₁ . Only two contact disks are placed on the contact roller W , the conductive segments of which are of equal width with the insulating interspaces. The disks must have such a relative position that the current is directed to b _x and C ₁ through the slide springs b and c in such a way that the following four cases occur in sequence when the roller W rotates about a contact piece: 1. Neither b nor c, 2. only b, 3. b and c, 4. only c send electricity into the line. These four cases correspond to the positions of the crank C designated by 2, 4, 6 and 8 in FIG. 7.

Claims

Patent claim:

Electric remote pointer, in which the movements of the pointer mechanism and the contact roller W of an apparatus A are transmitted by four line wires and a common return line in such a way that currents flow alternately through the four line wires, which excite the four electromagnets, two of which each one of the two Anchors g and h impart a reciprocating movement, which is transmitted to a crank C by means of slotted arms i and k or tie rods i \ k ^l , the contact pieces being distributed on the contact disc abcd in such a way that the crank C is in the same direction constant pointer movement is continuously advanced in one and the same direction (Fig. 7).

For this purpose ι sheet of drawings.