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Vorrichtung zur Übertragung der Stellung umlaufender Organe und zur
gleichzeitigen Fernanzeige der Zahl der Umdrehungen dieser umlaufenden Organe Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Übertragung der Stellung eines umlaufenden
Gliedes, bei welcher auch gleichzeitig die Zahl der Umdrehungen, welche dieses Glied
ausführt, am Empfangsort erkennbar gemacht wird und bei welcher die Stellung des
Gliedes, dessen Bewegung nach einem entfernten Ort übertragen werden soll, mit Hilfe
des Impulszeitverfahrens nach dem Empfangsort übertragen wird. Es werden gemäß der
Erfindung am Empfangsort Mittel vorgesehen, welche das die Bewegung des umlaufenden
Gliedes nachahmende Organ vor das dieses Glied verstellende Organ schalten, sobald
das umlaufende Glied den vollen Verstellweg durchlaufen hat. Die Vorrichtung gemäß
der Erfindung kann vorteilhaft zur Übertragung des Standes eines Zählers benutzt
werden. In diesem Falle genügt es, nur die Stellung der einen Zahlenrolle zu übertragen,
wenn man diese Zahlenrolle in der bei Zählwerken bekannten Weise auf weitere Zahlenrollen
einwirken läßt. Da eine rückläufige Bewegung der Zahlenrollen meist nicht in Betracht
kommt, so ist es meist nicht erforderlich, besondere Mittel für die Rückstellung
des die Bewegung des Sendegliedes nachahmenden Gliedes am Empfänger vorzusehen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Abbildungen dargestellt.
In Abb. i ist mit i der Anker eines Zählers, z. B. eines Wattstundenzählers, bezeichnet,
der über ein Schneckengetriebe 2 in der üblichen Weise ein Zählwerk 3 antreibt.
Die eine Zahlenrolle dieses Zählwerkes ist mit einem Hebel q. gekuppelt, der als
Sendeorgan dient. Die Aufgabe besteht darin, die Stellung dieses Organes 4 sowie
die Zahl der von ihm ausgeführten Umdrehungen nach dem Empfangsort 5 zu übertragen.
Durch einen Synchronmotor 6 wird ein Arm 7 angetrieben, der konaxial zum Hebel q.
angeordnet ist. Dieser Kontaktarm überstreicht während seines Umlaufes den Nullkontakt
8 und schließt dadurch einen Stromkreis, der von der positiven Sammelschiene 9 über
die Wicklung io eines polarisierten Relais ii nach der negativen Sammelschiene 12
führt. Dadurch wird der Anker des Relais ii gegen einen Kontakt 13 gelegt, durch
den die Fernleitung 14 an die Sammelschienen 9 und 12 angeschlossen wird. Die Kontaktzunge
des Relais ii bleibt so lange liegen, bis der Kontaktarm 7 über den Arm .f des Zählwerkes
3 streicht und damit die Spule 1.4 des Relais ii erregt. Dadurch wird die Kontaktzunge
nach rechts gelegt und der Strom der Fernleitung unterbrochen. Die Dauer des Stromimpulses
ist also proportional dem Winkel, den der Hebel q. des Zählwerkes 3 von der der
Stellung des Kontaktes 8 entsprechenden Nulllage zurückgelegt hat. Das Empfangsgerät
weist einen Synchronmotor 15 auf, der über eine magnetische Kupplung 16 den Einstellhebel
17 antreibt. Eine Feder 18 sucht den Einstellhebel 17 in einer der Lage des Kontaktes
8 der Sendeapparatur entsprechenden Stellung
zu halten. Der Einstellhebel
17 wirkt auf das mit ig bezeichnete, die Bewegung des Armes 4 nachahmende Glied
ein. Dieses Glied kann die eine Zahlenrolle eines Zählwerkes antreiben. Man kann
dieses Glied auch auf ein Summiergetriebe einwirken lassen, in dem zu dem übertragenen
Zählerstand die von weiteren Zählwerken gemessenen Werte addiert werden. Die bisher
beschriebene Apparatur ist an sich bekannt und arbeitet in folgender Weise: Es sei
angenommen, daß sich das Glied ig in seiner Nullage befindet, die mit dem Anschlag
2o für das Verstellorgan 17 übereinstimmt. Durch den Arm 7 erhält die Wicklung io
des Relais ii Strom, sobald dieser Arm den Kontakt 8 berührt. Dadurch erhält die
Magnetkupplung 16 am Empfänger über die Fernleitung Strom und kuppelt das Verstellorgan
i7 mit dem Synchronmotor 15. Die Bewegung des Armes 17 verläuft genau synchron zu
der Bewegung des Armes 7, so daß in jedem Zeitpunkt die Arme die gleiche Winkellage
gegenüber der Nullstellung einnehmen. Sobald nun der Arm 7 den Hebel 4 berührt,
wird die Spule 14 erregt und der Stromkreis der Magnetkupplung 16 unterbrochen.
Unter dem Einfluß der Feder 18 geht der Arm 17 dann in seine Ruhelage zurück (Rückstellbewegung).
An dem Organ ig ist ein einseitig wirkendes Gesperre angebracht, welches in die
Bahn des Verstellorganes 17 eingreift. Dieses Gesperre ist in Abb. 2 in einem größeren
Maßstab dargestellt. Bei der Einstellbewegung des Verstellorganes 17 legt sich dieses
Organ gegen die Klinke 2i und nimmt das Organ ig so lange mit, bis die Kupplung
16 gelüftet wird. Da die Kupplung in dem Augenblick gelöst wird, in dem der Arm
7 den Hebel 4 berührt, so bleibt das Organ ig in der dem Hebel 4 entsprechenden
Lage stehen.
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Damit das die Bewegung des Hebels 4 nachahmende Organ ig, nachdem
es den ganzen Verstellweg (36o') durchlaufen hat, bei einer weiteren Verdrehung
des Hebels 4 ebenfalls weiter verstellt wird, ist das Organ =g mit dem Rastenrad
22 versehen, in dessen Vertiefungen die unter dem Druck einer Feder stehende Kugel
23 eingreift. Die Rasten sind nun gemäß der Erfindung so im Bezug zum Organ ig angeordnet,
daß die Ruhelage des Organes ig in Richtung der Bewegung des Armes 17 gegenüber
der Nullage des Verstellorganes 17 versetzt ist. Die Teilung des Rastenrades
muß dabei so groß gewählt werden, daß durch den größten Ausschlag des Verstellorganes
17 das Organ ig so weit verstellt wird, daß unter dem Einfluß des Rastenrades 22
das Glied ig über die Nullage des Verstellorganes 17 hinausspringt. Wenn
nun nach dem Lösen der Kupplung 16 das Einstellorgan 17 in seine Ruhelage zurückkehrt,
so trifft es in Richtung des Pfeiles 24 (Abb. 2) gegen die Klinke 21 und läuft,
indem es die Klinke beiseite drückt, an dieser Klinke vorbei, bis es wieder vor
der Klinke liegt. Beim nächsten Verstellvorgang wird also die Klinke wieder von
dem Arm 17 mitgenommen. Damit die Anordnung einwandfrei arbeitet, ist es noch erforderlich,
durch Anordnung eines Rastenrades dafür zu sorgen, daß der Hebel 4. nicht in der
Ruhelage stehenbleibt, sondern sich gegenüber der Nullage des Armes 7 um einen gewissen
Betrag verschiebt.
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Eine weitere Ausführungsform einer Empfangsapparatur, die mit der
in Abb. i dargestellten Sendeanordnung zusammenarbeiten kann, ist in Abb. 3 dargestellt.
Der Übersichtlichkeit halber ist die Antriebsvorrichtung für das Verstellorgan 17
sowie das vom Organ ig angetriebene Zählwerk weggelassen. Das Organ ig ist mit einem
Rastenrad 26 versehen, das mit einer elektromagnetischen Fortschaltvorrichtung 27
zusammenarbeitet. In der Bahn des Verstellorganes 17 sind Kontaktsegmente28,
29 und 3o angeordnet. 31 ist ein polarisiertes Relais, dessen Wicklung angezapft
und mit dem Pluspol einer Hilfsquelle verbunden ist. Das Ende des mit 32 bezeichneten
Wicklungsteiles ist mit dem Kontaktsegment 29, der Wicklungsteil 33 mit dem Kontaktsegment
30 verbunden. Der Arbeitskontakt 34 des Relais3i ist mit der Wicklung eines Verzögerungsrelais
35 in Reihe geschaltet. Der Kontakt 36 dieses Relais liegt mit der Wicklung des
Fortschaltwerkes 27 in Reihe. Das Organ ig ist in der in Abb. 2 dargestellten Weise
mit einer Sperrklinke versehen. Die Verzögerungszeit des Relais .35 ist so gewählt,
daß sie größer ist als die Zeit, welche das Verstellorgan 17 benötigt, um aus seiner
Nullstellung bis auf das Kontaktsegment 29 zu laufen. Die in Abb. 3 dargestellte
Einrichtung wirkt nun in folgender Weise: Das Organ 17 ist in seiner Nullstellung
dargestellt. Dagegen ist das Organ ig in der Lage gezeichnet, in der es durch die
Fortschaltvorrichtung 27 vor das Organ 17 gestellt werden kann. Der Wirkungsweise
der Einrichtung nach Abb. 3 liegt die Überlegung zugrunde, daß das Organ i9 immer
vor dem Organ 17
liegen muß, wenn dieses Organ innerhalb der Verstellperiode
nur kleine Wege zurücklegt. Die Schaltanordnung ist nun derart getroffen, daß bei
kleinen Wegen die Verstellvorrichtung 27 erregt wird und dadurch das Organ ig vor
das Organ 17 stellt. Die Größe der erwähnten Wege ist durch die Länge des Kontaktsegmentes
3o gegeben. Wenn der vom Kontaktorgan 17 zurückgelegte Weg bereits so groß ist,
daß dieses Organ auch das Kontaktsegment 29 berührt, so wird verhindert, daß die
Verstellvorrichtung 27 in Wirksamkeit tritt. Es sei angenommen, daß das Organ ig
eben vom Organ 17 in die gezeichnete Lage geführt worden ist und daß, was bei entsprechender
Wahl der Übertragungsperiode
gegenüber der maximalen Umlaufgesch«,#indigkeit
des Gliedes q. stets der Fall sein kann, bei der folgenden Übertragungsperiode das
Organ 17 nicht über das Kontaktsegment 30 hinausbewegt wird. Es wird unter diesen
Umständen dem Wicklungsteil 33 während längerer Zeit oder dauernd vom Minuspol der
Batterie über das Kontaktsegment 28, das Kontaktorgan 17, das Kontaktsegment
30 Strom zugeführt: Das Relais legt daher seinen Anker gegen den Ruhekontakt
34; Es wird deshalb das Relais 35 ansprechen und den Kontakt 36 schließen. Dadurch
wird die Verstellvorrichtung 27 erregt und stellt das Organ ig vor das Organ
17. Wenn sich der Hebel q. (Abb. i) inzwischen so weit bewegt hat, daß während der
Übertragungsperiode das Organ 17 eine Verbindung zwischen den Kontaktsegmenten 28
und 29 herstellt, so wird auch der Wicklungsteil 32 des Relais 31 erregt und dadurch
der Kontakt 3.4 geöffnet. Wie eingangs erwähnt, ist die Verzögerungszeit des Relais
34. so groß, daß sein Kontakt 36 nicht geschlossen wird, wenn die Dauer des der
Wicklung des Relais 35 zugeführten Stromstoßes kleiner ist als die Zeit, die das
Organ 17 benötigt, um das Kontaktsegment 29 zu berühren. Wenn nun das Organ 17 das
Kontaktsegment 29 berührt, so wird der durch die Wicklung des Relais 37 fließende
Strom so zeitig unterbrochen, daß das Relais den Kontakt 36 nicht schließen kann.
Eine so zeitige Unterbrechung des Stromes tritt stets ein, wenn das Organ 17 bei
seiner Bewegung das Kontaktsegment 29 berührt. Zur Bestimmung der Ablaufdauer des
Zeitrelais 35 kann auch ein Synchronmotor, z. B. der Synchronmotor 15, verwendet
werden.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung hat besonders bei der Zählerstandsübertragung
den wesentlichen Vorteil, daß Fehler, die durch Unterbrechungen der Fernleitung
entstehen (sofern die Zeitdauer des Unterbrechens innerhalb der Zeit liegt, die
der Arm q. benötigt, um eine volle Umdrehung auszuführen), wieder korrigiert werden,
wenn die Leitungsstörung behoben ist.