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Spannungsregelnder Transformator Im Hauptpatent 5ro 592 ist ein spannungsregelnder
Transformator mit zwei bewickelten, gegeneinander längsverschiebbaren Kernteilen
beschrieben, bei dem die Wicklungen verschiedener Ordnung auf verschiedenen Kernteilen
konzentrisch zueinander liegen, und mit nur in einem der Kernteile vorgesehenen
Kurzschlußwicklungen, die außerhalb des Längenbereiches der auf diesem Kernteil
befindlichen Arbeitswicklung angeordnet sind. Dadurch, daß die Kurzschlußwicklungen,
soweit sie durch unvollständige gegenseitige Deckung der Arbeitswicklungen Strom
führen, einen Eisenrückschluß erhalten, und dadurch, daß eine -Umschaltvorrichtung
für die Primärwicklung und für die Drehrichtung des Antriebes vorgesehen ist, erzielt
man den doppelten Regulierbereich, wenn die Kernteile einmal hoch- und dann wieder
heruntergeschoben werden. Man könnte diese Transformatoren als halbe Schubtransformatoren
bezeichnen, weil bei ihnen nur eine Primärwicklung vorhanden ist im Gegensatz zu
normalen Schubtransformatoren, die zwei Primärwicklungen tragen.
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Bei normalen Schubtransformatoren wird die Stellung der längsverschiebbaren
Kernteile bzw. die dieser Stellung entsprechende Spannung des Schubtransformators
in der Weise angezeigt, daß mit dem Antrieb des Schubtransformators ein Regelwiderstand
verstellt wird, der an Spannung angelegt ist und dessen verschiedene Spannungen
ein Maß für die Stellung der beweglichen Kernteile bzw. die entsprechende Spannung
geben.
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Bei einem halben Schubtransformator mit hin und her gehender Bewegung
der längsverschiebbaren Kernteile zur Regulierung über den ganzen Spannungsbereich
würde aber eine derartige Anzeigevorrichtung, wenn die beweglichen Kernteile ihre
Bewegungsrichtung umkehren, aus ihrer Endstellung in die Nullstellung wieder zurückgehen.
Bei Eichung der Anzeigeskala in Volt würde also eine offenbare Fehlanzeige vorliegen,
und bei Anzeige der Stellung der Kernteile würde nicht mit angegeben werden, ob
die beweglichen Kernteile sich in der Aufwärtsbewegung oder Abwärtsbewegung befinden.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Anzeigevorrichtung
zu schaffen, die diese Nachteile nicht besitzt und fortlaufend auch bei hin und
her gehender Bewegung der beweglichen Kernteile immer die
jeweilige
Stellung der Kernteile in der jewelligen Richtung und die tatsächliche Spannung
anzeigt.
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Erfindungsgemäß werden dazu zwei Organe vorgesehen, die gegenläufig
von der Transformatorverstellvorrichtung angetrieben werden, und von denen das eine
Organ in der Mitte des Regulierbereiches seine Endstellung und das andere Organ
seine Anfangsstellung hat. Auf diese Weise kann man einen durchlaufenden Zeiger
schaffen, etwa dadurch, daß eine Skala derart unterteilt wird, daß beim Durchlaufen
der jeweiligen Hälfte des Regulierbereiches von zwei Zeigern nur der zugeordnete
Zeiger beleuchtet ist, und daß die Beleuchtungsumschaltung gleichzeitig mit der
Umschaltung der primären Wicklung und der Drehrichtung erfolgt. Die gegenläufig
arbeitenden Organe können auch über eine beim Umschalten in Tätigkeit tretende Wechselkupplung
auf eine Anzeigevorrichtung arbeiten. Als gegenläufige Organe können auch Regelbürsten
verwandt werden, die auf einer Spannungsteilereinrichtung gegenläufig hin und her
bewegt werden.
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In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung dargestellt.
Nach Abb. i wird der nur schematisch angedeutete bewegliche Kernteil i i über eine
Spindelmutter i2 durch eine angetriebene Spindel 13 bei Aufwärtsbewegung in Pfeilrichtung
von seiner Nullendstellung in seine andere Endstellung gebracht, die beispielsweise
den Wert 50 haben mögen. Wird nunmehr die Drehrichtung der Spindel 13 unigekehrt,
so geht der bewegliche Kernteil i i in umgekehrter Richtung in seine Nullstellung
zurück. Bei Umschaltung der Primärwicklung mittels des Hauptumschalters 1q. in der
Mittelstellung 5o und Abwärtsbewegung des Kernteiles i i steigt dann aber der Spannungswert
von 5o auf ioo an. Mit der Spindel 13 sind zwei weitere Spindeln 15, 16 gekuppelt,
auf denen Spindelmuttern 17, 18 sitzen die infolge verschiedener Steigungsrichtung
der Spindeln 15, 16 beim Drehen der Welle i9 gegenläufig hin und her bewegt werden.
Die Spindelmuttern 17, 18 tragen Zeiger, die auf einer Skala 2o von Null bis zur
Mittelstellung 50 und von ioo bis zur Mittelstellung 5o spielen. Steht der
Kernteil i i in seiner Nullstellung, so muß die Spindelmutter 17 so stehen, daß
ihr Zeiger auf den Nullpunkt der Skala hinweist, und die Spindelmutter iS so, daß
ihr Zeiger auf die Stellung ioo der Skala 20 zeigt. Um nun bei Bewegung der Spindel
13 bzw. der Welle i9 nicht das gegenläufige Spiel der Spindelmuttern 17, 18 zu zeigen,
wird nach Abb. 2 für die Skala 2o etwa eine Milchglasscheibe verwendet, auf die
dann die Zeiger an den Spindelmuttern 17, 18 durch eine Lichtquelle 21, die sich
in dem als Reflektor dienenden Gehäuse 22 befindet, projiziert werden. Gehäuse 22
und Beleuchtungsvorrichtung 2i sind zweiteilig ausgeführt. Die Beleuchtungsvorrichtung
21 wird über eine Quecksilberwippe 24 von dem Hauptumschalter 1 ¢ aus gesteuert,
und zwar in der Weise, daß bei dem Regulierbereich von o bis So die linke Hälfte
und beim Durchlaufen des Regulierbereiches von 5o bis ioo die rechte Hälfte der
Skala 2o beleuchtet ist. In dem Regulierbereich von o bis 50 ist daher nur
der Zeiger an der Spindelmutter 17 sichtbar und in dem Regulierbereich von 5o bis
ioo nur der Zeiger an der Spindelmutter 18. Durch die Gegenläufigkeit" der Spindelmuttern
17, i8 und durch die Umschaltung der Beleuchtungseinrichtung 21 in der Mittelstellung
23 läuft scheinbar ein und derselbe Zeiger nach rechts, so daß der Eindruck eines
über die Skala fortlaufenden Zeigers erweckt wird.
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In Abb.3 tritt an Stelle der Zeiger ein Spannungsteiler bzw. eine
Widerstandskombination 25, 26, deren Regelbürsten 27, 28 wieder über die gleichen
gegenläufigen Spindeln 15, 16 bewegt werden. Die vom Umschalter 1q. betätigte Quecksilberwippe
24 sorgt dafür, daß jeweils der richtige Widerstand eingeschaltet ist, so daß an
dem Voltmeter 29 die richtige Spannung angezeigt wird.
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Die Abb. 4. und 5 zeigen eine Anzeigevorrichtung, bei der durch Verwendung
einer beim Umschalten in Tätigkeit tretenden Wechselkupplung die gegenläufig arbeitenden
Organe auf eine Scheibe mit nur einem 7,eiger arbeiten. Die Spindel 13 arbeitet
wieder auf zwei gegenläufige Spindeln 15, 16, die Spindelmuttern 30, 31 verschieben,
an denen Schubstangen32,33 gelenkig angebracht sind, die mit Vorsprüngen 34, 35
einer Scheibe 36 in Eingriff kommen. Diese dreht sich um die Achse 37 und besitzt
einen Zeiger 38, der auf einer Skala 39 von o bis ioo spielt.
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Der deutlicheren Darstellung wegen ist die Scheibe 36 in dem oberen
Teil der Abb. q. und 5 in ihren beiden Seitenansichten doppelt dargestellt, um die
einzelnen Bewegungsphasen der Schubstangen 32, 33 besser verfolgen zu können. Die
unteren Teilbilder lassen eine Ansicht von oben auf den darüber abgebildeten Teil
der Abbildungen mit der einen Scheibe 36 erkennen, die mit den zu beiden Seiten
angeordneten Schubstangen 32, 33 zusammenarbeitet.
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Bewegt sich nach dem oberen Teilbild von Abb. 4 die Spindelmutter
31 in Pfeilrichtung, so schiebt sie mittels der Schubstange 33 über einen der Vorsprünge
35 und die Scheibe 36 den Zeiger 38 auf der Skala von o nach 5o.
Gleichzeitig
ist die Spindelmutter 30 nach dem mittleren Teilbild von Abb.4, mit zugehörigem
Ausheber 44 über den Teil 4o einer Wechselkupplung in entgegengesetzter Bewegungsrichtung,
Pfeilrichtung nach links, verschoben worden, und zwar unter Ausheben der Schubstange
32, so daß sich die Scheibe 36 im Uhrzeigersinne drehen kann. Währenddieser Drehung
der Scheibe 36 Sbzw. Bewegung des Zeigers 38 auf der Skala von o bis So hat der
Schubtransformator die Aufwärtsbewegung vollendet. Die Bewegung, die nunmehr .zum
Umschalten des Schubtransformators ausgeführt wird, benutzt die Erfindung, um den
Teil 4o der Wechselkupplung von dem Ausheber 41 fortzuziehen und die Schubstange
32 damit auf einen der Vorsprünge 34 aufzusetzen. Die Stellung der Schubstange 32
kurz vor dem Aufsetzen ist in dem mittleren Teilbild der Abb.4 gestrichelt dargestellt.
Gleichzeitig wird, wie das obere Teilbild der Abb. 5 erkennen läßt, der andere Teil
42 der durch die Umschaltvorrichtung betätigten Wechselkupplung gegen den Ausheber
43 an der Schubstange 33 so bewegt, daß die Schubstange 33 von dem einen mit ihr
in Eingriff gewesenen Vorsprung 35 der Scheibe fortgeschwenkt wird.
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Geht nun der bewegliche Kernteil des Schubtransformators wieder herunter
und durchläuft er den Regulierbereich So bis ioo, so wird entsprechend der Umkehr
der Drehrichtung auch die Drehrichtung der gegenläufigen Spindeln 15, 16 zueinander
umgekehrt, so daß der Zeiger 38 auf der Skala 39 von So bis ioo weiterläuft. Da
während dieser Zeit die Schubstange 33 herausgehoben bleibt, kann sich die Drehscheibe,
wie das obere Bild der Abb. 5 erkennen läßt, in dieser Richtung mitdrehen. Erfolgt
das Durchlaufen des Regulierbereiches von o bis ioo in der Plusrichtung, so wird
beim Durchlaufen in der Minusrichtung sinngemäß in der umgekehrten Weise die soeben
beschriebene Anzeigevorrichtung arbeiten. In diesem Falle wirken also die gegenläufig
arbeitenden Schubstangen 32, 33 über eine beim Umschalten der Primärwicklung bzw.
der Drehrichtung des Antriebes in Tätigkeit tretende Wechselkupplung 40, 42 auf
die gemeinsame Scheibe 36, die wiederum den Zeiger 38 dreht. Es ist naturgemäß auch
möglich, die Scheibe 36 über eine Übersetzung auf eine Zeigervorrichtung
arbeiten zu lassen, bei der die Skala 36o° beträgt.