DE648967C - Einrichtung zur Verstaerkung der. Verstellkraft eines Gebers - Google Patents

Description

Empfindliche Meß- oder Rechengeräte, Kreiselapparate o. dgl. Einrichtungen, die als Geber ihre Einstellwerte zur synchronen Verstellung anderer Geräte weiterzuleiten haben, bringen nur geringe Verstellkräfte auf, die höchstens zum Bewegen leichter Kontakte, nicht aber schwerer und belasteter Teile ausreichen. Die Erfindung bezweckt, die von solchen Geräten entwickelte Verstellkraft

to durch eine besondere Verstärkereinrichtung unter Wahrung einer synchronen Weiterbildung der Geberbewegung derart zu verstärken, daß sie auch zum Bewegen belasteter Geräte ausreicht, dabei aber ohne Rückwirkung auf den Geber bleibt.

Zur Fernsteuerung eines Motors für die Einstellung eines Empfängers gemäß den Bewegungen eines Gebers sind schon Einrichtungen bekanntgeworden, bei denen der Motor einerseits von der Geschwindigkeit des Gebers, andererseits von dem bei der Übertragung auftretenden Wegunterschied zwischen dem Geber und Empfänger beeinflußt wird. Die Steuerimpulse auf den Motor aus defti Geschwindigkeits- und Wegbetrag werden dabei einem als Anlasser ausgebildeten Regelorgan zugeführt. Eine synchrone Übertragung der Geberbewegung auf den Empfänger ist mit solchen Einrichtungen nicht

30· erreichbar, weil einmal der Anlasser infolge seiner Eigenträgheit .eine sofortige Weiterleitung behindert und andererseits eine Beeinflussung der Motorbewegung durch die Geschwindigkeit des Gebers nur bei und an Hand von Geschwindigkeitsänderungen des Gebers stattfindet.

An Stelle von belasteten oder eigenträgen Regelorganen für den Motor ist zur synchronen Übertragung der Geberbewegungen auf den Empfänger schon vorgeschlagen worden, als Kraftmaschine für die Empfängereinstellung ein Leonardaggregat zu benutzen und in die Erregerwicklung des Leonardgenerators, die· ■von einem Spannungsteiler abgegriffenen, den Wegunterschieden zwischen Geber und Empfänger entsprechenden Impulse hereinzugeben. Der Leonardmotor erhält so eine vollkommen trägheitslos wirkende Beeinflussung. Diese Steuerung kann jedoch nur zu einer nachlaufenden Einstellung des Empfängers führen, weil erst bei aufgetretenen Wegunterschieden ein Steuerimpuls ausgelöst wird. Selbst wenn der Arbeitsmotor dabei elektrisch so bemessen ist, daß er das Bestreben hat, schneller zu laufen als der Gebermotor, so kann die Einrichtung nur ruckweise und pendelnd arbeiten, da bei Gleichstand der Geber und Empfängerstellung die Erregung des Generators Null wird, gleichgültig mit welcher Geschwindigkeit der Geber in diesem Augenblick umläuft.

Nach der Erfindung wird demgegenüber

*) Von dein Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Ludwig Cordes in Düsseldorf.

zur synchronen Weiterleitung der nachzubildenden Geberbewegung auf die in Leonardschaltung betriebene Kraftmaschine für die Empfängerverstellung eine zweifache Regelung ausgeübt, deren eine der Größe nach von der Gebergeschwindigkeit, deren andere van dem herrschenden Wegunterschied zwischen Geber und Empfänger abhängig ist. Hierzu wird von der Geberwelle durch Kontakte eine ίο elektrische Nachlaufeinrichtung mit Spannungsteilern gesteuert, die die Steuerimpulse nach Maßgabe des Schlupfes zwischen der Geberwelle und eines von ihr über den Spannungsteiler gesteuerten Hilfsmotors an die Grunderregung des Leonardgenerators abgibt und zugleich über die Wegvergleichseinrichtung von Geber und Empfänger mittels Spannungsteilung zusätzliche Steuerimpulse nach Größe und Richtung des Wegunterschiedes in einer weiteren Erregung des Leonardgenerators wirken läßt.

Die Zeichnung veranschaulicht in den Abbildungen ι bis 3 mehrere Ausführungsbeispiele einer Verstärkereinrichtung nach der Erfindung.

W₁ bezeichnet die Geberwelle, die beispielsweise von einem hier nicht gezeichneten Meß- oder Rechengerät angetrieben wird, und deren Bewegungen auf die Empfänger-}o welle IV₂ synchron übertragen werden soll. Dabei soll das nur geringe Drehmoment bzw. die Leistung der Geberwelle W₁ derart verstärkt werden, daß die synchron mitlaufende Welle W« ein zum Bewegen schwerer Massen hinreichendes Drehmoment aufbringt.

Nach Abb. 1 nimmt die Geberwelle W₁ über die Zahnräder Z₁, Z₂ die Welle W₃ mit dem darauf festen Kontaktzeiger K₁ mit, der auf dem Widerstand eines vom Netz gespeisten, auf einer drehbaren Scheibe S₁ sitzenden Spannungsteilers T₁ schleift. Die als Schneckenrad ausgebildete Scheibe S₁ wird von einem konstant erregten Vergleichsmotor V, dessen Ankerwelle W₄ eine mit der Scheibe S₁ in Eingriff stehende Schnecke trägt, mit einer vom jeweiligen Ausschlag des Zeigers K₁ abhängigen Geschwindigkeit nachgedreht. Hierzu erregt der bei Ausschlag des Zeigers A₁ eingeschaltete Strom in einer Spule C₁ einen beispielsweise von einem Motor M₁ gleichförmig angetriebenen Generator G₁, der mit dem Motor V in Leonardschaltung liegt. Vom ' Ankerkreis dieses Leonardaggregates zweigt eine Leitung zur Erregerspule E₁ eines Leonardgenerators G₂ ab, der dadurch nach Maßgabe der Drehgeschwindigkeit des Kontaktes K₁, also der Welle W₁, erregt wird, so daß dessen Ankerspannung der Geschwindigkeit der Geberwelle W₁ proportional ist. Die W^relle W₂ eines mit dieser Ankerspannung betriebenen Motors JW₂ dreht sich ebenfalls angenähert geschwindigkeitsgleich mit der Geberwelle W₁. Um etwaige, zwischen den Bewegungen ■der beiden Wellen W₁ und W₂ noch auf-'tretende Differenzen auszugleichen, werden die Bewegungsbeträge miteinander verglichen, und etwaige Unterschiede nach Größe und Richtung zum Geben von Zusatzimpulsen auf den Generator G₂ nutzbar gemacht. Hierzu dreht die Welle W₂ elektrisch oder mechanisch, beispielsweise über eine Schnecke eine Kontaktscheibe S₂, auf der ein Spannungsteiler T₂ angeordnet ist. Auf dem Widerstand der Scheibe S₂ schleift eine von der Geberwelle W₁ durch die Zahnräder Z₁, Z₃ gedrehte, auf der Welle W₅ befestigte KontaktbürsteK₂. Vom Nullpunkt des Spannungsteilers T führt eine Leitung durch eine Erregerspule E₂ des Leonardgenerators G₂ zurück zur Kontaktbürste K₂. Laufen die Wellen W₁ und W₂ synchron miteinander, also auch die Kontaktbürste K₂ und die Scheibe S₂, so bleibt die Kontaktbürste K₂ auf dem Nullpunkt des Spannungsteilers T₂, und es fließt durch die Spule E₂ kein Strom. Sobald aber Differenzen in den Wegen von W₁ und W₂ auftreten, fließt ein entsprechend der Nachoder Voreilung gerichteter Strom durch die Spule E₂, der zudem in seiner Größe von go dem jeweiligen Wegunterschied der Geberwelle W₁ und der Empfänger welle W₂ abhängig ist. Damit erfährt die dem Arbeitsmotor M₂ vom Generator G₂ aufgedrückte Anker,spannung eine Schwächung oder Ver-Stärkung, die den Motor M₂ Wegdifferenzen zwischen den Wellen W₁ und W₂ beseitigen läßt.

Von der Welle W_%, deren synchroner Lauf mit der Geberwelle W₁ auf Grund der vor- too stehend erläuterten Einrichtungen bestens gewährleistet ist, können nun, da sie genügend Drehmoment entwickelt, irgendwelche belasteten Getriebe entsprechend einer Geberbewegung angetrieben werden, ohne daß die von der Arbeitswelle W₂ aufzubringende Leistung sich rückwärts auf die Geberwelle W₁ und auf die dort erforderliche Verstellkraft auswirkt.

Nach Abb. 2 ist die Geschwindigkeitserregung E₁ des Leonardgenerators G₂ direkt von dem Spannungsteiler T₁ abgenommen, wobei von der Spulenzuleitung eine Abzweigung zur Erregerspule e_x des kleinen Generators G₁ führt. Die Wegdifferenzerregung des Leonardgenerators G₂ erfolgt durch eine Grob- und Feinstufe K₃, T₃, S₃ bzw. K_it T₂, S₂ mit den Erregerspulen E_t, E_t; die Feinstufe wird beim Arbeiten der Grobstofe selbsttätig durch ein Relais R abgeschaltet.

Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 wird der Vergleichsmotor V durch einen auf

der Scheibe S₁ angeordneten Spannungsteiler T₃ gesteuert. Die entsprechend der jeweiligen Gebergeschwindigkeit sich einstellende Nacheilung der Scheibe S₁ hinter dem Kontakt K₃ wird benutzt, um mit Hilfe des Schleifkontaktes K₁ und des auf der ScheibeS₁ angeordneten Spannungsteilers T₁ die Erregerspule E₁ des Generators G₂ entsprechend der Gebergeschwindigkeit zu erregen. · Der ίο Ausgleich der Wegdifferenzen erfolgt wie bei den vorbeschriebenen Ausführungen über die Zusatzerregung E₂ des Generators G₂.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Verstärkung der

Verstellkraft eines Gebers bei synchroner Weiterleitung der nachzubildenden Bewegung unter Anwendung von gering belastbaren vom Geber versteilten Kontakten und Betreiben der Kraftmaschine für den anzutreibenden Teil in Leonardschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die Geberwelle (W₁) durch Kontakte eine elektrische Nachlaufeinrichtung (S₁) mit Spannungsteiler steuert, die Steuerimpulse nach Maßgabe des Schlupfes zwischen der Geberwelle und eines von ihr über den Spannungsteiler (T₁) gesteuerten Hilfsmotors (V) an die Grunderregung . (E₁) des Leonardgenerators (G₂) abgibt und über eine Wegvergleichseinrichtung (^₂) von Geber und Empfänger mittels Spannungsteilung zusätzliche Steuerimpulse nach Größe und Richtung des Wegunterschiedes in einer weiteren Erregung (JS₂) des Leonardgenerators (G₂) wirken läßt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (V) zum Nachdrehen der Nachlaufscheibe (JT₁) für die Nachlaufeinrichtung mit Spannungsteiler (T₁), auf der die Geberwelle (W₁) Kontakt gibt, in Leonardschaltung betrieben wird, wobei sein Φ5 Generator (G₁) geschwindigkeitsgetreue Steuerimpulse von der Nachlaufeinrichtung empfängt, die gegebenenfalls auch direkt oder über den Leonardmotor (V) an die Grunderregung (E₁) des Leonardgenerators (G₂) gelangen, und daß ein etwa auftretender Wegunterschied zwischen Geber (W₁) und Empfänger (W₂) mittels einer Wegvergleichseinrichtung durch Zusatzsteuerimpulse entsprechend dem Betrag der jeweiligen Weg- oder Winkelabweichung in einer weiteren Erregung am Leonardgenerator (G₂) ausgeschaltet wird, gegebenenfalls in mehreren Stufen, von denen die Grobstufe (K₃, T₃, Abb. 2) über Relais (R) mit der oder deji Feinstufen (K₂, T₂) derart in Verbindung steht, daß sie beim Ansprechen selbsttätig die Feinstufen einer Einwirkung auf die Erregung des Leonardgenerators (G₂) entzieht.

3. Einrichtung .nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Geberwelle (W₁, Abb. 2) über einen Spannungsteiler (T₃) durch Kontakte (K₃) eine von dem Vergleichsmotor (V) angetriebene Nachlaufscheibe (S₁) nachgestellt wird, deren jeweiliger Ausschlag zum Geber durch einen zweiten Spannungsteiler (T₁) entsprechend Richtung und Geschwindigkeit des Gebers. Steuerimpulse auf die Grunderregung (E₁) des Leonardgenerators (G₂) abgibt, der bei Wegunterschieden des von ihm gespeisten Leonardmotors (M₂) zum Geber (W₁) in einer zweiten Spule (E₂) entsprechend erregt wird." *

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen