-
Einrichtung zur elektrischen Steuerung von Geschützen oder Scheinwerfern
du eli. einen Geber Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur elektrischen
Steuerung von Geschützen oder Scheinwerfern durch einen Geber. Solche Anlagen, bei
denen z. B. Geber und Empfänger Teile einer Spannungsteileranordnung bilden bzw.
mit verschiedenen Teilen einer Spannungsteileranordnung gekuppelt sind, wurden an
anderer Stelle schon vorgeschlagen. Bei einer derartigen Anordnung ist z. B. der
Geber in bekannter Weise mit dem Widerstand des Spannungsteilers gekuppelt, der
Empfänger mit dem Abgreifkontakt. Die Verbindung der Spannungsteilerelemente mit
dem Geber bzw. Empfänger kann dabei unmittelbar oder unter Einbeziehung elektrischer
Übertragungseinrichtungen erfolgen.
-
Es ist nun u. U. bei solchen Steuereinrichtungen zur Erzielung großer
Regelgenauigkeit erwünscht, wenn das eigentliche Vergleichsglied für den Stellungsvergleich
zwischen Geber und Empfänger auf einer gegenüber der Originalwelle hochübersetzten
Welle angeordnet ist. Eine solche Anordnung bedingt jedoch u. U. eine Mehrdeutigkeit
der Regelung, da dann gegebenenfalls stabile Einstellungen sich jeweils auch dann
ergeben, wenn tatsächlich ein Stellungsunterschied besteht, der einer vollen Umdrehung
der übersetzten Welle entspricht. Die Erfindung beschreibt die Ausgestaltung von
Kontakteinrichtungen entweder für die Originalwelle oder für hochübersetzte Wellen,
bei denen dieser Nachteil vermieden ist, die also bei völlig gewahrter Eindeutigkeit
der Regelung doch ein Arbeiten mit hoher Regelgenauigkeit erlauben, indem in jedem
Falle der eigentliche Regelbereich auf einen kleinen Teil des gesamten Bereichs
gegenseitiger, eindeutig zugeordneter Verdrehung zwischen Geber und Empfänger zusammengedrängt
ist. Sie vereinigt also einerseits eine möglichst große Regelempfindlichkeit und
anderseits hohe Regelgenauigkeit und sichert außerdem genügend gegenseitige Bewegungsmöglichkeit
von Geber und Empfänger auch für solche Fälle, wo etwa infolge sehr großer stoßartiger
Verstellbewegungen die Nachsteuerung mit Verzögerung erfolgen muß, falls nicht die
Nachsteuerelemente leistungsmäßig übergroß dimensioniert werden sollen.
-
Gemäß der Erfindung :ist der Spannungsteileiw111derstand oder sind
.die Spannungsteilerwiderstände auf einem vergleichsweise sehr kleinen Teil des
Umfanges eines vorzugsweise rm@it .dem Gerber gekuppelten Rotationskörpers angeordnet,
und zwar so, däß ,dessen ganzer' restlicher Umfang von zwei elektrisch gut leitenden,
vorzugsweise gleich
großen, voneinander isolierten und mit je einem
Ende,des Spannungsteilers verbundenen Segmenten .bedeckt ist, die mit den Polen
zweier in Reihe geschalteter, gleich großer und mit ihrer Mittelanzapfung am Mittelpuuixt
des Spannungsteilerividerstandes liegendey: Gleichspannungsquellen verbunden sind.
Das Verhältnis des auf der Strecke des Widerstandes vomAbgreifkontakt zurückzulegenden
Weges zu dem auf den anschließenden Segmenten zurückzulegenden Weg soll dabei im
Interesse der Regelempfindlichkeit so klein wie möglich bleiben.
-
Über die Ausgestaltung es Erfindungsgedankens und seine verschiedenen
Ausführungsmöglichkeiten ;geben die nachstehen-,den Ausführungsbeispiele nähere
Angaben. In den Abb. i und 2 ist eine einfache Scheibenanordnung in Vorder- und
Seitenansicht 0ezerigt. Soweit die Scheibenform in Betracht kommt, sind ähnliche
Anordnungen -schon früher .bekanntgeworden. Auf der Seheibe i aus Isoliermaterial
sitzen zwei metallische Segmente -2 und 3, die nahezu i8o°,des Umfanges bedecken;
an ,ihrem einen Ende sind sie nur durch einen ganz geringen isolierenden Zwischenraum
voneinander -getrennt. Die beiden anderen Enden sind an ,die Enden eines feinstufig
gewickelten Drahtwiderstandes 4 angelötet, der sich mit der Kante, auf der eine
Bürste 12 schleift, in nie Umfangslinie der Segmente :2 und 3 einfügt. 6 und 7 sind
zwei gleiche Spannungsquellen, die keinen nennenswerten Strom zu liefern haben,
da die Widerstandswicklung 4 einenhohen Widerstand besitzt. DneseSpannungsquellen
können unmittelbar auf,die Scheibe i aufgebracht oder durch besondere, nicht gezeichnete
Schleifringe angeschlossen werden. Der Minuspol der Batterie 6 z. B. liefert am
Segment 2, der Pluspol -der Batterie 7 am Segment 3. Ferner sind 6 und 7 miteinander
in Reihe geschaltet, und ihr Verbindungspunkt 8 ist über die Leitung 5 an die Mitte
des Widerstandes 4 und an den Schleifring g angeschlossen. Auf dein Schleifring
g schleift die Bürste io; die über die Leitung ig an den Gitterkreis der Röhre 23
angeschlossen ist, der gegebenenfalls außer einem Gittervorw iderstand 22 noch eine
Wechselspannungsquelle 21 zur Überlagerung einer Gitterwechselspannung enthalten
kann, deren Arbeitsweise zusammen reit :der veränderlichen Gleichspannung im Gitterkreis
von Röhren aus anderweitigen Angaben hinreichend bekannt ist.
-
Der Arm i i mit .der Bürste 12, der je nach seiner Stellung über ,einem
der beiden Seginente 2 und 3 oder über dem Widerstand 4 steht, ist an der langsamen
Welle einer großen Schneckenradübersetzung 17, 13 fest angebracht. Die Zuleitung
14 zur Bürste i2 ist an dem Schleifring 15, auf dem die Bürste 16 mit der Zuleitung
2o schleift, angeschlossen. Das Schneckenrad 17, also die schnelle Welle der großen
L1bersetzun!g, wird angetrieben von ' dein kleinen Drehregler 18 in Drehwandler-';l.iauart
mit dem einphasigen Ständernetzanschluß 30.
-
Der Regelbereich, d. h. die anteilige Länge des Widerstandes am Umfang
der Scheibe i, bestimmt die Genauigkeit,der Regelung. Die Einstellung auf den Sollwert
wird um so genauer, je kleiner dieser Regelbereich ist. Dieser Verkleinerung der
relativen Widerstandslänge sind jedoch Grenzen gesetzt, einmal dadurch, daß die
erforderliche feine Untertei-lung des Spannungsteilerwiderstandes und die Gewährleistung
eines sicheren Kontaktes eine gewisse absolute Mindestlängedes Widerstandes erfordern,
zum anderen dadurch, daß die Geberscheibe einen gewissen Größtdurchmesser nicht
überschreiten kann, soll der Apparat einigermaßen handlich bleiben.
-
Gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens läßt sich die Regelgenauigkeit
gleichwohl dadurch bedeutend erhöhen, daß die Segmente 2' und 3' sowie der Widerstand
schraubenförmig auf einem Geberzylinder i angeordnet werden, wie dies die Abb. 3
zeigt. Entsprechende Teile sind ebenso beziffert wie .in Abb. i bzw. 2. Statt einer
Bürste ist in diesem Ausführungsbeispiel eine selbstführende Kontaktrolle 12' benutzt,
die längs der glatten Führungsachse i i' gleiten kann. Diebeiden Spannungsquellen
sind über Schleifringe 41,43 und Bürsten 42, @. angeschlossen. Die Gebertrommel
i selbst wird mit einer derartigen übersetzung 45 von dem nicht gezeichneten Zielfernrohr
bzw. von dem dieses betätigenden Handrad 46 bewegt, daß bei einer vollständigen
nUmdrehungdesFernrohres die Kontaktrolle 12' auf Odem ganzen Umfang der SeggInente
2, 3 und,des Widerstandes 4 abrollt. Die Gebereinrichtung kann hiermit räumlich
sehr gedrängt gehalten und gleich wohl der Regelbereich auf einen sehr kleinen A;bweichwinkel
zusammengedrängt werden. Wesentlich ist hierbei, daß der der Spannungsteilerlänge
entsprechende relative Verstellwinkel im Verhältnis zu dem gesamten Verstellbereich
(Kontaktsegmente) sehrklein bleiben kann, ohne daß der Spannungsteilerwi.derstand
selbst, absolut genommen, auf einen allzu kleinen Bereich zusainmengedrängt werden
muß. Hierdurch wird erreicht, daß die feine Stufung zwischen den einzelnen Windungen
des Widerstandes tatsächlich auch noch ausgenutzt werden kann und nicht schon in
den Fehlerbereich fällt, der durch unkontrollierbare Einwirkungen, beispielsweise
die endliche Berührungsbreite ,des Schleif-oder Rollenkontakts, bedingt ist.
Wie
an anderer Stelle schon gezeigt worden ist, können auch solche Steuerschaltungen
mit Spannungsteilergeber und -empfänger betrieben werden, bei denen die Steuerung
eines Leonardgenerators über eine einzige Feldwicklung mit Hilfe von Erregerströmen
mit verschiedener Polarität erfolgt, die aus zwei getrennten Gleichrichteranordnungen
.geliefert werden. Zu diesem Zweck müssen für jede Stromrichtung, d. h. für jede
Regelrichtung, getrennte Gelber- und Empfängerspannungsteileranordnungen angeordnet
sein. BeideEi_nrichtungen sind miteinander fest gekuppelt, und zwar müssen die beiden
Widerstände in einer solchen gegenseitigen Lage angeordnet sein bzw. die beiden
Bürsten eine solche ,gegenseitige Ausrichtung aufweisen, @daß immer höchstens eine
Bürste oder Kontaktrolle auf dem zugehörigen Spannungsteilerwiderstand schleift,
während die andere sich über dem zugehörigen leitenden Kontaktsegment bewegt.
-
Eine vorteilhafte konstruktive Ausbildung dieser Anordnung kann mit
der Anwendung der zylindrischen Gebertrommel :gewonnen werden, auf der die beiden
Spannungsteileranordnungen 4.' bzw. q." ,mit den beiderseits angeordneten Kontaktsegmenten
2,', 2" und 3', 3" in Form einer zweigängigen Schraube aufgebracht sind. Diese Anordnung
ist in Abib. q. :dargestellt. Die Zuführung der Spannungen 6 und 7 erfolgt über
Schleifringe q.1', d.2", d.3', q.3". Statt der am Segmentgeführten Kontaktrollen
der Abb.3 ist iim AusfÜhrungsbeispiel der Abb. 4 .eine Anordnung gewählt, die jede
Entgleisung der Rollen ausschließt. Auf der Geberwalze i mit Welle 47 ist ein Zahnrad
65 befestigt, das in einkleines, mit der Spindel 67 verbundenes Zahnrad 66 eingreift.
Die Spindel 67 ist ebenso wie die Führungsstange i i" in einem verdrehbaren Arm
70 gelagert, der von einem nicht dargestellten, als Rückmelder arbeitenden Nachlaufsteuergerät
verdreht werden kann. Bei Drehung ,der Spindel 67 verschiebt sich der mit
Muttergewinde versehene Schlitten 68 mit den an Federn 69', 69" -befestigten
Kontaktrollen 12", 12', die über Zuführungsfedern 71', 71" und Leitungen 1q.', 1q."
mit Schleifringen 15', 15" in leitender Verbindung stehen. Das übersetzungsverhältnis
65, 66 und die Ganghöhe der Spindel 67 ,sind so gewählt, daß bei gegenseitiger
Verdrehung von Geber und Rückmelder jede Kontaktrolle auf der zugehörigen Kontaktbahn
bleibt.
-
Werden Geber und Rückmeldeeinrichtung bei plötzlichen Einstellungsänderungen
so stark gegeneinander verdreht, id@aß die Kontakte von den Segmenten abzulaufen
drohen, so trifft ein Anschlag 73 am Schlitten 68 auf einen festen Anschlag 72 an
ider Kontakttrommel.. Dadurch wird der ganze Arm 70 von der Gebertrommel i -mitgenommen,
was durch eine nicht nähen :dargestellte Rutschkupplumg auf (der Achse des Rückmelders
ermöglicht wird.