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Einrichtung zum Fernanzeigen von Drehgeschwindigkeiten Für die Fernübertragung
von Drehgeschwindigkeiten ist eine Einrichtung bekanntgeworden, bei welcher in der-
Geberstelle ein Motor derart gesteuert wird, daß er ebensoviel Umdrehungen zurücklegt
'wie die Welle, deren Drehgeschwindigkeit zu übertragen ist. Die Drehgeschwindigkeit
des Motors wird mit Hilfe eines mit ihm gekuppelten permanent erregten Generators,
an den über die Fernleitung ein Voltmeter angeschlossen ist, oder durch Messung
des Spannungsabfalles an den Motorklemmen fernübertragen. Ein Nachteil dieser Einrichtung
liegt darin, daß der Fernleitung lediglich am Anfang eine Spannung aufgedrückt wird,
die der zu übertragenden Meßgröße proportional ist. Die Anzeige des Voltmeters ist
demzufolge abhängig von den Schwankungen des Widerstandes der Fernleitung selbst,
sofern nicht der Voltmeterwiderstand groß gegenüber den Widerstandsänderungen gemacht
werden kann. Dies verbietet sich aber von selbst, wenn registrierende Instrumente
an die Fernleitung angeschlossen werden sollen. Sind Registrierinstrumente erforddrlich,
so kann die Übertragung nur über entsprechend kurze Entfernungen erfolgen, wenn,
was fast stets der Fall ist, der Querschnitt der Fernleitungen vorgeschrieben wird.
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Es ist ferner eine Einrichtung bekanntgeworden, um .die Stellung von
Membranen oder Ventilkolben fernzuübertragen. Sie besteht darin, daß ein ständig
spielender Kontakt, dessen eine Hälfte von .der Membran, die andere von einem Hitzdrahtinstrument
getragen wird, einen Fernübertragungsstrom entsprechend der Auslenkung der Membran
steuert. Der Fernlei.tungsstrom .durchfließt das Hitzdrahtsystem und ist demzu-'
folge proportional der (Quadratwurzel der Membranenauslenkung. Diese Einrichtung
überträgt zwar richtig unabhängig von dem Widerstand der Fernleitungen, jedoch ist
ihre Anwendung auf die Anzeige von kleinen Ausschlägen, wie z. B. Membranenauslenkungen,
beschränkt; zur Anzeige der Stellung von Ventilkolben u. dgl. wird ein Übersetzungsgestänge
verwendet, welches den verhältnismäßig großen Weg des Ventilkolbens in einen entsprechend
kleinen Weg der einen Kontakthälfte umsetzt.
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Gemäß der Erfindung wird eine gegenüber dem Bekannten bedeutend einfachere
und ihm gegenüber auch technische Vorteile besitzende Einrichtung zur Fernübertragung
von Dreh-. geschwindigkeiten dadurch geschaffen, daß ein zum Ablesen der fernanzuzeigenden
Drehgeschwindigkeit dienendes, also auf der Empfangsstelle befindliches Meßinstrument,
das die volle Stromstärke für den Antrieb des Motors Y%tißt, über die Fernleitung
in Reihe mit dem Vorlaufmotor der Sendestelle geschaltet
ist, der
eine von der Antriebsstromstärke direkt proportional abhängige Drehgeschwindigkeit
besitzt.
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Die Vorteile dieser Einrichtung liegen . der linearen Beziehung zwischen
der fernz:itay übertragenden Drehgeschwindigkeit und dein,:, Strom in,der Fernleitung
begründet. An s-;; ist die Linearität zwischen der Drehgeschwindigkeit und dem Antriebsstrom
des Vorlaufmotors zwar auch bei der ersterwähnten bekannten Einrichtung vorhanden,
jedoch ist die hierin liegende Möglichkeit der direkten elektrischen Fernanzeige
mit Hilfe dieses Antriebstromes noch nicht zur- Fernmessung ausgenutzt worden. Es
wurde vielmehr für notwendig ,gehalten, die Drehzahl des Vorlaufmotors selbst fernzuübertragen
mit Hilfe der eingangs beschriebenen Einrichtung, die im wesentlichen auf eine Tachometerdynaino
hinausläuft. Ein weiterer Vorteil ist in der Proportionalität zwischen ,der Drehgeschwindigkeit
und dem Fernleitungsstrom zu sehen. Bei der Summenmessung werden mehrere Fernmeßeinrichtungen
aus derselben Batterie gespeist und als Summenmeßinstrument ein gewöhnliches Amperemeter
in Reihe mit der Batterie gelegt.
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In Abb. i ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. i
ist ein Zähler, dessen Drehzahl ferngemessen werden soll. Dieser Zähler treibt über
die Schnecke :2 und das Schneckenrad 3 eine Welle an, an der' der Kontaktarm 4 angebracht
ist. Ein Vorlaufkontaktarm i i sitzt auf einer zweiten Welle; °diese Welle wird
von dem Motor 6 über die Schnecke g und das Schneckenrad. io angetrieben. Der Motor
6 ist ein gewöhnlicher Amperestundenmotorzähler, der von dem permanenten Feldmagneten
8 erregt wird. Im Ankerstromkreis des Motors liegt eine Batterie 13, die Fernleitung
18 und das Empfangsinstrument i9. Der Vorlaufkontaktarm i i ist so geordnet, daß
bei einer Drehung des Zählers i der Kontakt 4 den Kontakt i i berührt. Dadurch wird
ein Stromkreis geschlossen, der von der Batterie 13 über den Schleifring die beiden
Kontaktarme 4 und i i, den Schleifring 12, den Motoranker 7, die Fernleitung 18,
-das Empfangsinstrument ig zur Batterie 13 zurückführt. Der Anker 7 erhält infolgedessen
-einen Stromimpuls und beginnt, sich zudrehen. Dadurch wird der Kontaktarm i i von
dem Kontakt 4 fortbewegt. Der Kontakt wird geöffnet und damit der Antriebsstromkreis
des Motors 6 unterbrochen, so daß die Drehzahl des Motors wieder absinkt. Infolgedessen
halt der Zähler i die Gangdifferenz wieder auf, und sein Kontaktarm 4 berührt wiederum
den Kontaktarm i i, und dasi Spiel beginnt von neuem. In dieser Weise legt der Motor
6 ebensoviel Umdrehungen zurück wie der Zähler i; und sein Ankerstrom ist proportional
der zii messenden Drehgeschwindigkeit.
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Um der Tatsache, daß der Antriebsstrom t;r@s Motors 6 aus einzelnen
Stromstößen be-=st"4t, Rechnung zu tragen, ist als Empfangs ,0. -
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- Wuinent, beispielsweise ein ballistisches .@ truinent, verwendet, dessen
Zeitkonstante so gewählt ist, daß selbst bei der kleinsten Drehgeschwindigkeit,
die noch fernangezeigt werden muß, der Zeiger des Instruments nicht pendelt.
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Abb. ä zeigt eine Einrichtung für den Fall, daß Vorwärts- und Rückwärtslauf
des Zählers i fernangezeigt werden sollen. Die Bezifferung der Einzelteile entspricht
der Abb. i. Der Kontaktarm 4 kommt bei Vorwärtslauf mit dem Kontaktarm i
j a, bei Rückwärtslauf mit .dem Kontaktarm I Ib in Berührung. Die Schaltung
der Batterie 13 ist dabei derart getroffen, daß. bei Kontaktgabe zwischen den Kontaktarmen
4 und iid der Anker 7 im umgekehrten Sinne stromdurchflossen ist als bei Kontaktgabe
zwischen den Kontaktarmen 4 und IIb. Da der Gleichstrommotor 6 permanente Erregung
besitzt, ist der von dem Instrument i9 gemessene Ankerstrom nicht nur der Größe,
sondern auch der Richtung nach proportional der Drehgeschwindigkeit des Zählers
i. Das Empfangsinstrument ig, wieder zweckmäßig ein ballistisches Instrument, ist
mit Nullpunkt in der Mitte der Skala ausgeführt.
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Die Abb. 3 zeigt eine Einrichtung zu leinselben Zweck wie die Abb.2,
nämlich zur Fernübertragung von Vor- und Rückwärtslauf. Statt der beiden Kontaktarme
iia und rIb (Abb. 2) ist jedoch nur ein einziger Kontaktarm ii vorhanden; an den
Kontaktarm 4. wird mit Hilfe eines von der Schnecke 2 des "Zählers i betätigten
Umschaltkontaktes 2o bei der Umkehr der Drehrichtung des Zählers i Plus- bzw. Minusspannung
angelegt. Dadurch wird, ebenso wie in Abb. 2, die Stromrichtung im Anker 7 gewechselt
und so die Umsteuerung des Motors 6 bewirkt. Es muß bei der Einrichtung nach Abb.3
bei Wechsel der Drehrichtung des Zählers i vom Schneckenrad 3 eine volle Umdrehung
zurückgelegt werden, bevor wieder eine Kontaktgabe zwischen den Armen 4 und I I
erfolgen kann. Während dieser Zeit zeigt das Empfangsinstrument i9 einen falschen
Wert an. Da jedoch der Wechsel in der Drehrichtung des Zählers i verhältnismäßig
.selten eintritt, ist die vorübergehend falsche Fernübertragung für die meisten
Fälle ohne Bedeutung.
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Abb.4 zeigt eine besondere Ausführungsform der Kontaktarme 4 und i
i, nämlich eine solche mit Schleifkontakt an Stelle der in den Abb. i und 3 gezeichneten
Druckkontakte.
Die Wirkungsweise einer Fernübertragungseinrichtung
mit dieser Kontaktanordnung ist dieselbe, wie sie bei den vorhergehenden Abbildungen
erläutert ist. Sie haC ihnen gegenüber noch den zusätzlichen Vorteil, daß der Zähler
i auch dann weiterlaufen: und auf ein vorhandenes Zählwerk arbeiten kann, wenn der
Motor 6 etwa infolge irgendeiner Störung oder infolge Unterbrechung der Fernübertragungsleitung
sich nicht mehr dreht.
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Im Falle der Übertragung in einer Drehrichtung des Motors 6, also
in Abb. i, kann dieser auch ein Wechselstrommotor sein, etwa ein Induktionszähler.
An Stelle der Batterie 13 hat dann eine Wechselstromquelle zu treten. Der
Vorteil des Wechselstrombetriebes ist, .daß die gesamte Fernmeßanlage ohne Batterie
betrieben, also z. B. an das Wechselstromnetz angeschlossen werden kann.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Übertragung der Drehgeschwindigkeit
von Zählern beschränkt, sondern kann in allen Fällen mit Vorteil angewendet werden,
wo Drehgeschwindigkeiten überhaupt, insbesondere solche von umlaufenden Meßvorrichtungen,
fernangezeigt werden sollen.