DE636569C

DE636569C - Switching arrangement for remotely indicating or remote control compasses or course pointers with adjusting device controlled by two photocells

Info

Publication number: DE636569C
Application number: DED66149D
Authority: DE
Original assignee: MAX DIECKMANN DR; FRANZ BERNDORFER DIPL ING
Current assignee: MAX DIECKMANN DR; FRANZ BERNDORFER DIPL ING
Priority date: 1933-06-30
Filing date: 1933-06-30
Publication date: 1936-10-14

Description

Es sind Magnetkompasse bekannt, die unter Vermittlung lichtempfindlicher Elemente die Stellung des beweglichen Magnetsystems ■ f ernzuübertragen gestatten. Ein bekanntes Anwendungsgebiet derartiger Fernkompaßanordnungen ist der sog. Kurszeiger, wobei an einem elektrischen Meßinstrument die Abweichung des Fahrzeuges nach Back- oder Steuerbord von einem vorgewählten Kurs abgelesen werden kann, der mittels des Kurswählers durch Verdrehen des Kompaßgehäuses gegen die Fahrzeuglängsachse unter Zwischenschaltung mechanischer Übertragungselemente eingestellt werden kann. Die Steuerung der elektrischen Stromkreise erfolgt bei bekannten Anordnungen derart, daß das bewegliche Magnetsystem mit einer Blende gekuppelt ist, welche bewirkt, daß bei Anliegen des vorgewählten Kurses zwei diametral angeordnete Photoelemente unbelichtet sind, während beim Abweichen vom vorgewählten Kurse die eine oder andere der Zellen belichtet wird und einen Ausschlag des angeschlossenen elektrischen Indikators nach der einen oder anderen Seite bewirkt.Magnetic compasses are known which, with the aid of light-sensitive elements Allow the position of the movable magnet system to be remotely transmitted. A well-known area of application Such remote compass arrangements is the so-called course pointer, with the deviation on an electrical measuring instrument of the vehicle to port or starboard can be read from a preselected course, which can be set using the course selector by turning the compass housing against the vehicle's longitudinal axis with the interposition mechanical transmission elements can be adjusted. The control of the electrical circuits takes place at known arrangements such that the movable magnet system is coupled to a diaphragm is, which has the effect that when the preselected course is applied, two diametrically arranged Photo elements are unexposed, while one or the other of the cells is exposed when deviating from the preselected course and causes a deflection of the connected electrical indicator to one side or the other.

Ein weiteres bekanntes Anwendungsgebiet ist der fernsteuernde und fernzeigende bzw. registrierende Magnetkompaß mit optischelektrischer Übertragung. Bei derartigen Kompassen wird abhängig von der Stellung des Magnetsystems wiederum durch wahlweise Ausblendung je einer Photozelle ein Rudermotor im einen oder anderen Sinne umgesteuert, so lange, bis der richtige Kurs anliegt und beide Photozellen unbelichtet sind und der Steuermotor stillgesetzt ist. Anstatt über den Steuermotor das ganze Fahrzeug zu verdrehen, kann bei unverändertem Kurs durch einen Steuermotor auch das Kompaßgehäuse so lange verdreht werden, bis beide Zellen unbelichtet sind. Die Orientierung des Kompaßgehäuses ist somit ein direkter Indikator für den anliegenden Kurs. Das sich selbsttätig nachdrehende Kompaßgehäuse kann mechanisch mit Tochterrosen und Registriergeräten gekoppelt werden.Another well-known area of application is remote control and remote display or Recording magnetic compass with optoelectronic transmission. Such compasses depend on the position of the magnet system in turn by optionally fading out one photocell Rudder motor reversed in one sense or another, until the correct course and both photocells are unexposed and the control motor has stopped. Instead of Turning the whole vehicle via the steering motor can be done without changing course the compass housing can also be rotated by a control motor until both Cells are unexposed. The orientation of the compass case is therefore a direct indicator for the attached course. The compass housing, which rotates automatically can be mechanically coupled with daughter roses and registration devices.

Die von den lichtelektrischen Zellen gelieferte elektrische Energie ist nur sehr gering und reicht zur unmittelbaren und betriebssicheren Betätigung der erforderlichen Relais nicht aus. Es muß daher zunächst eine Verstärkung der Energie vorgenommen werden, wobei im allgemeinen für jede der beiden Zellen ein besonderer Verstärker vor-The electrical energy supplied by the photoelectric cells is very low and is not sufficient for immediate and reliable actuation of the required relays. It must therefore first an amplification of the energy can be made, in general for each of the a special amplifier in front of both cells.

zusehen ist. Vorteilhafterweise werden jedoch diese beiden Verstärker durch einen einzigen, geeignet in die Schaltung eingefügten Verstärker ersetzt, wobei zudem zwecks Erzielung einer leichteren und größeren Verstärkung eine niederfrequente Modulation der Zellenströme vorgenommen wird. you can see. Advantageously, however, these two amplifiers are appropriately inserted in the circuit amplifier replaced, in addition, in order to achieve A low-frequency modulation of the cell currents is carried out for a lighter and greater amplification.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln eine ίο nur 'einen gemeinsamen Verstärker benötigende Schaltanordnung für die genannten Einrichtungen zu schaffen, deren Betriebssicherheit für die praktischen Bedürfnisse zureichend ist.The present invention is based on the object with simple means ίο only 'needing a common amplifier To create switching arrangement for the said facilities, their operational reliability is sufficient for practical needs.

Eine derartige Schaltanordnung besteht erfindungsgemäß darin, daß ein selbsttätiger Wechselschalter vorgesehen ist, der die beiden Photozellen, solange sie unbelichtet sind, in ständigem Wechsel an den Eingang eines einzigen Verstärkers anschließt und der bei Belichtung einer der Zellen durch den verstärkten Photostrom über eine im Ausgang des Verstärkers liegende, gleichzeitig die Nachstellvorrichtung einschaltende Relaisan-Ordnung in leiner solchen Stellung stillgesetzt wird, daß jeweils die belichtete Photozelle am Verstärker und die entsprechende Wendegetriebekupplung . der Nachstellvorrichtung angeschaltet bleibt, so lange, bis der Photostrom infolge der Nachstellung wieder verschwindet. Such a switching arrangement is according to the invention that an automatic A changeover switch is provided which switches the two photocells as long as they are unexposed constantly changing to the input of a single amplifier and the at Exposure of one of the cells by the amplified photocurrent via one in the exit of the amplifier, which at the same time switches on the adjustment device is stopped in such a position that the exposed photocell on the amplifier and the corresponding reverse gear coupling. the adjustment device remains switched on until the photocurrent disappears again as a result of the adjustment.

Die Gleichstromenergie, die aus den Photozellen kommt, wird dabei zweckmäßig durch eine Unterbrecheranordnung in an sich bekannter Weise moduliert und einem Niederfrequenzverstärker -zugeleitet. Der langsam arbeitende Wechselschalter bewirkt, daß je eine Photozelle und je eine zugehörige, der Nachstellung des Kompaßgehäuses dienende φο Magnetkupplung jeweils angeschlossen wird. Ist die Einstellung der Kompaßanordnüng so, daß beide Zellen unbelichtet sind, so schaltet der Wechselschalter langsam von einer Zelle auf die andere und gleichzeitig von einer Magnetkupplung auf die andere um. Erhält nun leine der Zellen Licht, so^hört der Umschaltvorgang sofort auf, die belichtete Zelle und die zugehörige Kupplung des Wendegetriebes ß.er Nachstellvorrichtung bewirken dann z. B. die Gegendrehung des Kompaßgehäuses und Nachdrehung der Tochterrosen, bis wieder beide Zellen unbelichtet sind.The direct current energy that comes from the photocells is expediently modulated by an interrupter arrangement in a manner known per se and fed to a low-frequency amplifier. The slowly working changeover switch has the effect that one photocell and one associated φο magnetic coupling, which is used to adjust the compass housing, are connected in each case. If the setting of the compass arrangement is such that both cells are unexposed, the toggle switch slowly switches from one cell to the other and at the same time from one magnetic coupling to the other. Now receives the cells leash light, ^ the switching operation ceases immediately the exposed cell, and the associated clutch of the reversing gear ß.er adjuster then cause z. B. the counter-rotation of the compass housing and subsequent rotation of the daughter roses until both cells are unexposed again.

In der Abbildung ist beispielsweise eineFor example, in the illustration is a

derartige Schaltung dargesteEt. Der Mutterkompaß ist in Aufsicht wiedergegeben. G ist das mit Zahnkranz armierte Kompaßgehäuse, Z₁ und Z₂ sind die Photozellen, U ist ein rotierender Unterbrecher. Der Nocken N läuft unter Zwischenschaltung des Topfmagneten TM, angetrieben vom Motor M, langsam um und bewirkt, daß abwechselnd die Zellen Z₁, Z₂ an den Verstärker V und die Kupplun-' gen /C₁, K₂ des Wendegetriebes an den Stromkreis der Batterie E vorbereitend angeschaltet werden. Im gezeichneten Falle ist angenommen, daß die Gehäusestellung so ist, daß beide Zellen unbelichtet sind und demnach .Mutter- und Tochterrosen übereinstimmend stehen. Der Verstärker V erhält demnach keine Eingangsspannung, das ausgangsseits über den Gleichrichter OL angeschlossene Relais R ist abgefallen. Die beiden Kupplungen./^ und K% sind abgeschaltet, dagegen ist der Topfmagnet TM erregt, und der Nocken N läuft langsam um. Wird durch Änderung des Kurses beispielsweise die ZeIIeZ₁ belichtet, so erhält, sobald diese Zelle angeschaltet ist, der Verstärker V eingangsseitig Spannung, das Relais R spricht an, der Topfmagnet TM fällt ab, während die Kupplungen des Wendegetriebes WG₁ angeschlossen sind, wovon bei der angenommenen Stellung des nunmehr stillstehenden Nockens N die Kupplung Ki anspricht und Gegendrehung des Gehäuses G über die Schnecke 5 bewirkt. Sobald die Zelle Z₁ wieder unbelichtet ist, fällt R wieder ab, die Kupplung/^ ist wieder abgeschaltet, das Gehäuse steht in Ruhe, während der Topfmagnet TM anzieht und der Nocken N wieder langsam umläuft.such a circuit shown. The parent compass is shown in supervision. G is the compass case with a gear rim, Z ₁ and Z ₂ are the photocells, U is a rotating breaker. The cam N rotates slowly with the interposition of the pot magnet TM, driven by the motor M, and causes the cells Z ₁ , Z ₂ to alternate with the amplifier V and the couplings / C ₁ , K _{2 of} the reversing gear with the circuit the battery E must be switched on in preparation. In the case shown, it is assumed that the position of the housing is such that both cells are unexposed and therefore .Mother and daughter roses are consistent. The amplifier V therefore receives no input voltage, the relay R connected on the output side via the rectifier OL has dropped out. The two clutches./^ and K% are switched off, but the pot magnet TM is excited and the cam N rotates slowly. _{If cell 1 is} exposed by changing the course, for example, as soon as this cell is switched on, the amplifier V receives voltage on the input side, the relay R responds, the pot magnet TM drops out, while the clutches of the reversing gear WG _{1 are} connected, of which The clutch Ki responds to the assumed position of the now stationary cam N and causes the housing G to rotate in the opposite direction via the worm 5. As soon as the cell Z ₁ is unexposed again, R falls off again, the clutch / ^ is switched off again, the housing is at rest while the pot magnet TM picks up and the cam N rotates slowly again.

An Stelle der umlaufenden Schaltvorrichtungen können auch entsprechende andere Schaltelemente, beispielsweise Relais mit starker Verzögerung, verwendet werden, deren Schaltung so ist, daß sie, sobald beide Zellen unbelichtet sind, dauernde Umschaltung von Zellen und Magnetkupplungen bewirken, während für den Fall der Belichtung einer der Zellen der Umschaltvorgang aufhört. Ebenso können an Stelle des magnetischen Wendegetriebes auch andere, z. B. pneumatische oder hydraulische Umkehrgetriebe, Verwendung finden, wie auch an Stelle der biegsamen Welle derartige Übertragungseinrichtungen verwendet werden können, wozu noch rein elektrische Übertragungsverfahren von Indikatorstellungen kommen. Zur Einsparung von Verstärkerröhren können die lichtelektrischen Zellen als Batterien einer großen Zahl kleiner spannungserzeugender Zellen ausgebildet werden, die sämtlich in Serie geschaltet sind.Instead of the rotating switching devices, other corresponding ones can also be used Switching elements, such as relays with a long delay, are used, their The circuit is such that, as soon as both cells are unexposed, they continuously switch from Cells and magnetic couplings effect, while in the event of exposure to one of the Cells the switching process stops. Likewise, instead of the magnetic reversing gear also others, e.g. B. pneumatic or hydraulic reverse gear, use, as well as in place of the flexible Wave such transmission devices can be used, for which purpose still pure electrical transmission methods come from indicator positions. To save Amplifier tubes can make the photoelectric cells smaller than batteries of a large number voltage-generating cells are formed, all of which are connected in series are.

In der gleichen Abbildung ist beispielsweise noch eine solche an sich bekannte rein elektrische Fernübertragung der Stellung des Kompaßgehäuses enthalten, die mittels Gleichspannung über drei Leitungen erfolgt. Die Gleichspannung e wird mittels des Bürstenpaares B₁ dem Widerstandsring WR zugeleitet, der an drei um 120⁰ versetzten Punkten angezapft ist und dessen Spannungsverteilung über drei Leitungen dem Wider-In the same figure, for example, such a purely electrical remote transmission of the position of the compass housing, known per se, is also included, which takes place by means of direct voltage over three lines. The DC voltage e is fed to the resistance ring WR by means of the pair of brushes B _1, ^{which is tapped at three points offset by 120 0} and whose voltage distribution is via three lines to the resistor.

standsring WR₂ aufgedrückt wird. Wenn beide Bürstenpaare entsprechend parallel stehen, so wird von B₂ eine maximale Spannung abgenommen, während in dem in der Abbildung gezeichneten Falle, wenn B₂ um genau 90⁰ gegenüber B_x verschoben ist, die Spannung ■ an B₂ gleich Null ist und ein angeschaltetes hochempfindliches Relais keinen Ausschlag zeigt. Bei der geringsten Abweichung der beiden Bürstenpaare von dieser ausgezeichneten Stellung nach, der einen oder anderen Seite schlägt das Drehspulrelais im einen oder anderen Sinne aus. DR steuert mittels des durch den Motor m angetriebenen magnetischen Wendegetriebes WG₂ unter Benutzung der Batterie b das Bürstenpaar selbsttätig in die Stellung, die eine Verschiebung gegenüber dem Bürstenpaar .S₁ um 90⁰ aufweist, und dreht somit die ebenfalls mit B₂ mechanisch gekuppelte Tochterrose nach.stand ring WR _{2 is} pressed. If both pairs of brushes are correspondingly parallel, a maximum voltage is taken from B ₂ , while in the case shown in the figure, when B ₂ is shifted by exactly 90 ⁰ compared to B _x , the voltage ■ at B _{2 is} equal to zero and a switched on highly sensitive relay shows no deflection. At the slightest deviation of the two pairs of brushes from this excellent position after, one or the other side, the moving coil relay deflects in one sense or the other. DR controlled by means of the magnetic by the motor M driven reversing gear WG ₂ using the battery B, the pair of brushes automatically into the position which has a displacement relative to the pair of brushes .S ₁ to 90 ^0, and thus rotates the mechanically coupled also with B ₂ daughter Rose after.

Die beim Kreiselkompaß bewährten Verfahren der Rückführung zur Vermeidung von Pendelungen des Schiffskurses können ebenso bei dem vorbeschriebenen magnetischen Kompaßverfahren zur Anwendung kommen.The recirculation methods that have been tried and tested with the gyro compass to avoid Oscillations in the ship's course can also occur with the magnetic compass method described above come into use.

Die vorbeschriebenen Schaltungen können auch Anwendung finden auf Kompaßanordnungen, bei denen das Magnetsystem mittels Spiegelanordnungen einen Lichtstrahl auf zwei voneinander durch eine neutrale Zone getrennte Photozellen wirft.The circuits described above can also be used for compass arrangements, in which the magnet system by means of mirror arrangements a light beam on two throws photocells separated from each other by a neutral zone.

Claims

Patent claims:
i. Switching arrangement for remotely indicating or remotely controlling compasses or course pointers, in which, when deviations ¹ to the left or right occur, the adjustment device is put into operation via a device with two photocells by "exposing one or the other photocell in one direction or the other, thereby, characterized that 'an automatic change charter is provided, which connects the two photocells, as long as they are unexposed, in constant change to the input of a single amplifier and when one of the cells is exposed by the amplified photocurrent via a located in the output of the amplifier, At the same time, the relay arrangement switching on the adjustment device is stopped in such a position that the exposed photocell on the amplifier and the corresponding reversing gear clutch of the adjustment device remain switched on until the photocurrent disappears again as a result of the adjustment.

2. Switching arrangement according to claim 1, characterized in that the electrical Energy of the photocells is modulated at low frequency in a manner known per se for the purpose of favorable amplification.

1 sheet of drawings