DE540509C - Einrichtung zur elektrischen UEbertragung von Winkeln oder anderen Groessen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Übertragung von Winkeln, Zahlen oder irgendwelchen anderen Größen. Gemäß der Erfindung wird ein praktisch trägheitsloses, vorzugsweise optisches Empfangsaggregat von der Geberstelle aus durch Gleichoder Wechselstromstöße oder Ströme verschiedener Frequenz derart gesteuert, daß die gegenseitigen Phasenverschiebungen oder Frequenz-

If) unterschiede Funktionen der zu übertragenden Größe sind. Bei der neuen Anordnung hat man außer einer gegenüber bekannten Systemen wesentlich erhöhten Genauigkeit den Vorzug einer praktisch zeitlosen Einstellung. Außerdem zeichnet sich die neue Anordnung durch geringen Energieverbrauch und einfache und leichte Bedienung aus. Schließlich spielt bei der neuen Anordnung die Entfernung zwischen Geber- und Einpfangsstelle überhaupt keine

?.o Rolle, und außerdem kann mit einem Minimum von Leitungen, gegebenenfalls sogar mittels drahtloser Übertragung oder längs irgendwelcher vorhandener Leiter, beispielsweise Eisenbahnschienen, gearbeitet werden. Die neue Anordnung enthält als wesentliche Teile einen mit ganz oder annähernd konstanter Tourenzahl laufenden Kontaktgeber, dessen Phase einstellbar ist. Durch diese Einstellung wird der Stromkreis für eine auf der Empfangsstelle vorgesehene elektrische Lichtquelle, beispielsweise Glimmlampe, gesteuert, deren Licht mit Hilfe eines mit mindestens annähernd gleicher Tourenzahl wie der Kontaktgeber rotierenden optischen Systems als leuchtende Marke sichtbar gemacht wird. Diese leuchtende Marke wird mit Bezug auf ein anderes Anzeigeorgan in eine bestimmte gegebene Stellung gebracht und dadurch eine Anzeigevorrichtung auf die zu übertragende Winkelstellung eingestellt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Abb. 1 zeigt die Gesamtanordnung, unter beispielsweiser Annahme eines Grob- und eines Feinsystems, während in Abb. 2 in vergrößertem Maßstabe das Gesichtsfeld im Okular des Empfangsaggregats veranschaulicht ist. Auf der Geberstelle treibt ein Motor 1 über die Zahnräder 2 eine Welle 3, auf der-drei Scheiben 4^, 4^b, 4"" befestigt sind. Auf jeder der Scheiben 4^a bis 4^C ist ein Kontaktring 5° bis 5° vorgesehen, der einen radialen Ansatz 6^a bis 6° besitzt. Auf die Welle 3 sind lose drei Bürsten y'^x bis y^c aufgeschoben, von denen die Bürste y" fest an dem Lagerbock 8 montiert ist, während die Bürsten y^a und y^h mittels Handkurbel 9 über ein Getriebe io^t!, ii" bzw. iz^h verstellbar sind, zur Herstellung einer Phasenverschiebung zwischen den von den einzelnen Bürsten abgenommenen Stromimpulsen. Bei der Verstellung der Handkurbel 9 werden zwei Skalen 12° und i2⁶ gegenüber festen Zeigern 13^er und i3⁶ verstellt. An die Kontaktringe 5" bis 5^C ist mittels Leitung 14 der eine Pol einer Stromquelle 15 angeschlossen, deren anderer Pol mit einer Leitung 16 verbunden ist. An die Schleifbürsten y" bis y^c sind Leitungen iy" bis xy^c angeschlossen. Die Leitun-

gen 17° bis 17° führen zu dem einen Pol von Glimmlampen 18" bis i8^r, für deren anderen Pol die Leitung 16 als Rückleitung dient. Das Licht der Glimmlampen gelangt durch je eine Kollektorlinse 19" bis ig^c und einen Spalt 20' bis 20° zu einem beispielsweise aus drei Linsen von verschiedener Exzentrizität gebildet optischen System 2i^a bis 2i^c, das in Kugellagern 22^ffi bis 2Z^C drehbar gelagert ist. Der ίο Antrieb der einzelnen optischen Systeme 2i^B bis 21" wird durch einen Motor 22 bewirkt, der mindestens annähernd synchron mit dem Motor ι auf der Geberstelle läuft. Der Antrieb für das optische System 21'" erfolgt unmittelbar über die Triebräder 23° und 24?, während bei den beiden anderen optischen Systemen 2 und 2X^b zwischen den Triebrädern 23", 23^s und 24^ffi, 24^B je ein Differentialgetriebe 25® und 25* eingeschaltet ist. Dem einen Differentialgetriebe 2$^a kann mittels Handkurbel 26 übej ein Übersetzungsgetriebe 27® und dem anderen Differentialgetriebe 25⁶ ohne Übersetzung ein zusätzlicher Antrieb mitgeteilt werden. Dieser Antrieb dient dazu, um die Phasenverschiebung zwischen den beobachteten Lichtzeichen zu kompensieren. Die Übersetzung des Getriebes 2y^a ist die gleiche wie bei dem Getriebe io^B auf der Geberstelle. Bei der Verstellung der Handkurbel 26 werden zwei Skalenscheiben 28® und 2&^b, deren Teilung derjenigen der Skalen 12° und 12'' entspricht, gegenüber festen Marken 29® und 29^& eingestellt. Das Licht der Glimmlampe i8⁶ gelangt über die Linse 2I⁰ unmittelbar in das Gesichtsfeld des Okulars 32, während das von den Glimmlampen i8^ffi und i8^c ausgehende Licht nach Durchtritt durch die Linsen 2i^a und 2i^e mittels der Prismen 30°, 31° und 30°, 31⁰ ebenfalls in dem Gesichtsfeld des Okulars 32 vereinigt wird. In dem Okular 32 ist außerdem eine dünne, durchsichtige Glasplatte 33 vorgesehen, auf der eine radiale Marke 34 angebracht ist.

Die Wirkungsweise der dargestellten Anordnung ist wie folgt:

Soll irgendeine Winkelstellung oder eine andere Größe übertragen werden, so werden zunächst mittels Handkurbel 9 die Skalen I2^a und T2^h mit Bezug auf die festen Zeiger 13" und 13⁶ auf die zu übertragende Stellung eingestellt.

Dadurch werden die Bürsten y^a und 7^fl um einen verschiedenen, durch das Übersetzungsgetriebe io" bedingten Betrag gegeneinander verstellt. Gleichzeitig werden beide Bürsten außerdem durch die Einstellung der Handkurbel 9 aus der durch die Schleifbürste y^c gekennzeichneten Nullage verstellt. Dadurch wird erreicht, daß der in der Nullage gleichzeitig erfolgende Stromschluß für die Glimmlampen 18« bis i8^e nunmehr für die einzelnen Lampen zu verschiedener Zeit erfolgt. Eine durch das Okular 32 hindurchschauende Person erblickt dann gemäß Abb. 2 drei leuchtende, im allgemeinen voneinander entfernte Marken 35° bis 35^C. von denen die Lichtmarke 35° von der Glimmlampe i8^a, die Lichtmarke 35" von der Glimmlampe 18^ und die Lichtmarke 35'" von der Glimmlampe i8^c herrührt. Wären die drei Glimmlampen τ8^α bis i8^c dauernd eingeschaltet, so würden infolge der Exzentrizität der Linsen 2i^ß bis 2i^e drei konzentrische Lichtkreise im Okular 32 sichtbar werden. Da die Glimmlampen aber, wie oben beschrieben, durch die gegeneinander verstellten Bürsten η^η bis 7^C intermittierend mit Strom beschickt werden, so sieht man in dem Gesichtsfeld des Okulars nur drei Lichtpunkte, die zunächst im allgemeinen infolge der Phasenverschiebung der vom Geber ausgesandten Stromimpulse an verschiedenen Punkten des Gesichtsfeldes des Okulars erscheinen. Darauf werden mittels Handkurbel 26 den optischen Systemen 2i^ffi und 2i^ft Zusatzverstellungen über die Differentialgetriebe 25" und 25^δ erteilt, so lange, bis sich im Gesichtsfeld des Okulars 32 das in Abb. 2 veranschaulichte Bild zeigt. Die feste fadenförmige Marke 34 steht dann am Rande der untereinander befindlichen Marken 35° bis 35^C. Ist dieses Bild im Gesichtsfeld des Okulars 32 sichtbar, so zeigen die Zeiger 29® und 29*, deren Skalen 28^a und 28⁶ bei der Verstellung des Handrades 26 mitgedreht sind, die gleiche Einstellung an wie die Zeiger 13" und 13". Die Schilderung der Wirkungsweise der Anordnung zeigt, daß die Marke 35° als Synchronisierungsmarke benutzt wird, während die beiden anderen Marken 35" und 35^& als Grob- bzw. Feinmarke für die eigentliche Übertragung dienen.

Welche Stromart verwendet wird, ist für die Erfindung unwesentlich. Es kann sowohl Gleichstrom als auch Wechselstrom, gegebenenfalls hochfrequenter, zur Anwendung gelangen. Außerdem kann beispielsweise für jede der Lichtquellen eine der Marke 34 entsprechende besondere Marke einstellbar angeordnet sein, die dann mit der zugehörigen Lichtmarke in einem oder mehreren gemeinsamen oder in verschiedenen Gesichtsfeldern zur Deckung gebracht wird. Die Verstellung dieser Marken macht dann line zusätzliche Verstellung der optischen Systeme 2i^a und 2i^& gewünschtenfalls überflüssig. Gegebenenfalls kann auch mit Wechselströmen verschiedener Frequenz gearbeitet »verden, die über eine einzige Leitung oder gewünschtenfalls drahtlos auf eine einzige elektrische Lichtquelle, z. B. eine Glimmlampe, übertragen werden. Die einzelnen Frequenzen können dann in der Empfangsstelle mittels Siebketten oder Siebkreise ausgesiebt werden. Von ihnen können beispielsweise drei über eine Kerrzelle gesteuerte Lichtquellen auf ein rotierendes optisches System wirken und das erzeugte Lichtbild auf einer Mattscheibe sieht-

Claims (8)

1. bar gemacht werden. Auf dieses Lichtbild kann dann beispielsweise ein mechanischer Folgezeiger eingestellt werden.

   Statt je einer elektrischen Lichtquelle mit rotierendem optischem System kann auch beispielsweise je ein nach dem Prinzip der Braunschen Röhre arbeitender Oszillograph benutzt werden, in welchen das Kathodenstrahlenbündel durch ein rotierendes elektromagnetisches Feld gezwungen wird, auf einem Leuchtschirm eine Kreisbewegung auszuführen. Die übertragenen Signalströme steuern dabei direkt oder indirekt die Intensität des Strahlenbündels.

   Ρλ τ ε ν τ α ν s i> r ü c η ε :

   ι. Einrichtung zur elektrischen Übertragung von Winkeln oder anderen Größen, dadurch gekennzeichnet, daß ein trägheitsloses Empfangsaggregat (Glimmlampen o. dgl.) von der Geberstelle aus durch mindestens zwei Gruppen von Stromimpulsen, welche gegeneinander in der Phase verschoben sind und in jeder Gruppe mindestens annähernd gleiche zeitliche Abstände haben, oder durch Wechselströme verschiedener Frequenz derart beeinflußt wird, daß die gegenseitigen Phasenverschiebungen der Strömstöße oder die Frequenzunterschiede der Wechselströme die zu übertragende Größe eindeutig bestimmen.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein .mit ganz oder annähernd konstanter Tourenzahl laufender Kontaktgeber mit einstellbarer Phase den Stromkreis für eine auf der Empfangsstelle befindliche elektrische Lichtquelle steuert, deren Licht mit Hilfe eines mit mindestens annähernd gleicher Tourenzahl wie der Kontaktgeber angetriebenen, rotierenden, optischen Systems als leuchtende Marke sichtbar gemacht wird.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Zeichen mittels mehrerer Kontaktgeber und einer entsprechenden Anzahl elektrischer Lichtquellen übertragen wird und die von den einzelnen Lichtquellen herrührenden Lichtmarken entweder in verschiedenen oder in einem oder mehreren gemeinsamen Gesichtsfeldern sichtbar sind.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Lichtmarken als Synchronisierungsmarke dient.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsames Anzeigeorgan (34) mit Bezug auf sämtliche Lichtmarken (35° bis 35°) einstellbar ist.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Lichtmarke ein besonderes Anzeigeorgan vorgesehen ist, das mit Bezug auf diese verstellt wird.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 2 oder den Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des Anzeigeorgans (34) auf die Lichtmarke (35") dadurch erfolgt, daß dem rotierenden optischen System (2i^a) eine Zusatzeinstellung erteilt wird.
8. 8. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Wechselströme verschiedener Frequenz unter Zwischenschaltung von Siebkreisen auf ihnen zugeordnete trägheitslose Lichtrelais (Kerrzelle oder Glimmlampe) einwirken, die je ein rotierendes optisches System beleuchten.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen