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Einrichtung zur elektrischen Fernübertragung von Stellungsanzeigen,
insbesondere von Bordgeräten u. dgl. in Flugzeugen Die Erfindung bezieht sich auf
eine Einrichtung zur elektrischen Fernübertragung von Stellungsanzeigen, insbesondere
von Bordgeräten u. dgl. in Flugzeugen, mit einem als Empfänger dienenden Impulszähler
zum Zählen von Stromstößen, die bei der fernanzuzeigenden Verstellung eines Gerätes
oder Teiles, z. B. der Basis eines Mutterkompasses oder der Flügel einer Verstelluftschraube,
aus= gesandt werden.
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Es sind Einrichtungen zur elektrischen Fernübertragung von Zeichen
nach dem Impulsverfahren bekanntgeworden, bei denen beim fernanzuieigeriden Verstellen
eines Gerätes mittels vielteiliger Anordnungen von Unterbrecherkontakten Stromstöße
erzeugt werden, die von einem Empfänger mit von mehrerenEIektrömägnetenbeeinflußtemmechanischem
Schaltwerk als ""°4#^'@##PYr^ ^@f @;n r Anzeigeorgan übertragen werden. Die bei
diesen bekannten Einrichtungen als Stromstoßgeber vorgesehene Anordnung von Unterbrecherkontaktsystemen
birgt jedoch durch ihre Vielteiligkeit eine große Anzahl Fehlerquellen in sich,
die es nicht-gestatten, ein möglichst einfaches und betriebssicheres Gerät herzustellen,
wie es gerade zur Verwendung in Flugzeugen benötigt wird.
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Gemäß der Erfindung werden die Nachteile bekannter Einrichtungen dadurch
ausgeschaltet, daß vielteilige Unterbrecherkontaktsysteme als Impulsgeber. vermieden
werden und dafür ein mit dem Teil oder Gerät, dessen Stellung fernangezeigt werden
soll, über eine hohe übersetzung ins Schnelle verbundener drehbarer Kontaktarm angeordnet
wird, der über einen ringförmigen Vorschaltwiderstand schleift. Dieser Widerstand
sendet während
jeder Umdrehung des Kontaktarmes -je nach
dessen Drehrichtung Stromstöße mit einem schnellen Stromanstieg oder Stromabfall
in die Primärwicklung eines Übertragers aus, die dann von der Drehrichtung des Kontaktarmes
abhängige Stromimpulse verschiedener Richtung in der Sekundärwicklung des Übertragers
erzeugen, an die der stromrichtungsabhängige Impulszähler angeschlossen ist. Der
Impulszähler -ist als ein mit einem an die vorgenannte Sekundärwicklung angeschlossenen
Fortschaltmagneten unmittelbar oder über eine Relaisanordnung in Einstellverbindung
stehendes, vorzugsweise doppelt wirkendes Schrittschaltwerk ausgebildet. Von dieseln
Schrittschaltwerk werden die Stromimpulse a'_s Anzeigewerte auf ein Anzeigeorgan
übertragen, das über eine entsprechend geeichte Skala spielt.
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Nähere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich.aus der Beschreibung
eines in der Zeichnung dargestel:ten Ausführungsbeispiels. Es zeigen Fig. i eine
erfindungsgemäße Anordnung zur Fernübertragung der Geberstellung auf eine unmittelbar
mechanisch betätigte Anzeigevorrichtung am Empfänger, Fig. 2a und 2b Charakteristiken
der Stromkurve bei rasch anwachsendem bzw. rasch abfallendem Strom, Fig.3 die B2tätigung
der Anzeigevorrichtung durch Einschaltung von Zwischenrelais. Das Gehäuse i eines
als Richtgeber verwendeten Kompaßsystems, dessen Basisstellung fernübertragen werden
soll, steht gemäß Fig. i unter Zwischenschaltung eines Schneckeniadgetriebes 2 mit
einer entsprechend hohen Übersetzung ins Schnelle über die Welle 3 mit dem Elektromotor
4. in Antriebsverbindung. An den' Kompaß ist in irgendeiner bekannten Weise ein
nicht dargestelltes Betätigungsorgan, beispielsweise ein Servomotor, zur Einstellung
des Seitenruders eines Flugzeuges angeschlossen. Mit Hilfe des an der Kommandostelle
angeordneten Umschalters 5 kann der Bedienungsmann den Motor 4. in dem einen oder
anderen Sinn über die Leitungen 6 so lange eingeschaltet lassen, bis die gewünschte,
auf die Empfängeranordnung rückzumeldende Richtgeberstellung erreicht ist. Die Motorwelle
3 treibt gleichzeitig den Kontaktarm 8 eines in Form eines Ohmschen Drehwiderstandes
ausgebildeten Vorschaltwiderstandes 9 an, und zwar in der Weise, daß bei einer Umdrehung
der Motorwelle 3 auch der Kontaktarm 8 entsprechend der jeweiligen Drehrichtung
und Drehgeschwindigkeit der Motorwelle die ringförmig verlaufende Wicklung der Widerstandsanordnung
9 einmal. überstreicht. Letztere ist in dem Primärstromkreis I eines Übertragers
io in die Leitung i i zwischen der Gleichstromquelle 12 und der Primärwicklung i
o des Übertragers eingeschaltet. Der Stromkreis I wird mit Hilfe der zur Stromquelle
12 führenrlen Rückleitung 13 geschlossen.
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Der Abstand zwischen Windungsende 9' und Windungsbeginn g" des Vorschaltwiderstandes
9 ist so bemessen, daß ein nur kurz dauerndes Überstreichen des Kontaktarmes 8 über
diese beiden Kontaktstellen in beiden Bewegungsrichtungen erzielt werden kann.
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Von den beiden Enden d°r Sekundärwicklung io" des Übertragers io führen
die zu dessen Sekundärstrom II gehörenden Leitungen 14. und 15 zu einer Drehmagnetspule
i6, welche zwischen den Polen 17 und 18 eines zur Betätigung des später beschriebenen
Schrittschaltwerkes dienenden Fortschaltmagnetell drehbeweglich angeordnet ist.
Mit dem Kern des Spulenankers 16 ist ein stangenförmiges Schaltglied ig fest verbunden,
welches an seinem einen Ende zwei klinkenförmige Glieder 2o und 21 trägt. Diese
stehen mit den entsprechenden Zähnen zweier Schalträder 22 und 23, die zu einem
als Impulszähler ausgebildeten Schrittschaltwerk gehören, wie Fig. i schematisch
erkennen läßt, kraftschlüssig in Eingriffsverbindung. Die ruckweise erfolgende Bewegung
des doppelt wirkenden, einen Teil des Empfängers darstellenden Schrittschaltwerkes
19-23 ist in geeigneter Form, beispielsweise mittels Seilzuges oder Hebelgestänges,
auf den durch Federn in der Ruhestellung an die Mullage gefesselten Zeiger 24. einer
Anzeigevorrichtung 25 übertragbar, wobei also die schwingende Bewegung des Schaltgliedes
ig in eine absatzweise erfolgende Bewegung des Zeigers 2:1 nach der einen oder anderen
Richtung hin umgewandelt wird.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgendermaßen Angenommen, das
Übersetzungsverhältnis des Schneckenradgetriebes 2 zwischen Richtgeberanordnung
i und Motorwelle 3 sei in der Größenordnung 1:72 gewählt. Es entspricht dann einer
Umdrehung der Motorwelle 3 und damit des Kontaktarmes 8 längs seiner Widerstandswicklung
9 eine Verstellung des Richtgebers i um 5", Führt also die Motorwelle 3. veranlaßt
durch eine entsprechende Betätigung des Schalters 5 an der Kommandostelle, beispielsweise
vier volle Umdrehungen aus, was einer Verstellung des Richtgebers i um 20° gleichkommt,
so wird auch der Kontaktarm 8 viermal über den ringförmigen Widerstand 9 hinwegstreichen
und dabei, falls die Drehung von links nach rechts, also im Uhrzeigersinn vor sich
geht, ebensooft die kurze Strecke von dem Kontakt 9' auf den Kontakt g" hin-Libergleiten
und somit durch das jeweilige
plötzliche Abfallen des Widerstandes
9 von seinem größten auf seinen Nullwert einen raschen Stromanstieg im Primärstromkreis
I bewirken, Es entsteht also beim jedesmaligen Überstreichen dieser beiden Kontakte
in der erwähnten Richtung nach dem Gesetz der Induktion neben einem raschen Aufbau
des im Übertrager io bewirkten Magnetfeldes im Sekundärstromkreis II ein augenblicklicher
Stromimpuls bei je 5° Geberverstellung, und zwar nach der einen Richtung hin. Dreht
sich der Kontaktarm 8 entsprechend dem Umlauf des Motors q., aber entgegen dem Uhrzeigersinn
auf dem kürzesten Weg vom Windungsbeginn g" zum Windungsende g' des Widerstandes
9, so wird der Widerstandswert des Stromkreises I bei jedem Überstreichen dieser
beiden Kontakte von neuem im entgegengesetzten Sinn geändert. Die Folge ist ein
rascher Abbau des erzeugten Magnetfeldes im Übertrager io, wodurch ein augenblicklicher
Stromimpuls im Stromkreis II, und zwar in der entge;engez@etzten Richtung auftri
t. Durch Stromänderung -im Stromkreis I -mittels des Kontaktarmes 8 werden a''so
Indukionsstromstöße in dem Stromkreis II erzeugt. Die so entstehenden, in der Richtung
je nach dem Umlaufsinn des Motors q. wechselnden Stromimpulse veranlassen den Drehmagneten
16 ebenfalls zu .einem Ausschlag entsprechend in dem einen oder anderen Richtungssinn.
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Erfolgt unter dem Einfluß eines im Sekundärstromkreis Il auftretenden
Stromimpulses eine Auslenkung des Drehmagneten i6 nach rechts oder links, so dreht
sich auch das Schrittschaltwerk i9-23 infolge der Schwingbewegung des Schaltgliedes
i9 und der Klinken 2o und 2 i entsprechend in der einen oder anderen Richtung um
eine Zahnteilung weiter. Diese Drehbewegung des Schrittschaltwerkes überträgt sich,
wie bereits früher erwähnt, auf den mit den beiden Schalträdern 22 und 23 gekuppelten
Zeiger 2¢ und läßt ihn über der Skala 25 von der Mittelstellung aus im Sinne bzw.
im Gegensinne des Uhrzeigers entsprechend der Größe der Winkelverstellung des Richtgebers
auswandern. Es kann also auf Grund der auf der Skala 25 abzulesenden Größe des Zeigerausschlages
durch Wahl eines bestimmten übersetzungsverhältnisses zwischen Zeigeranordnung und
Geberabweichung die jeweilige Stellung bzw. Drehrichtung des Richtgebers an der
Kommandostelle bestimmt werden.
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Die Fig.2a und 2b lassen den Verlauf der Stromkurven im Stromkreis
1, abhängig von der Bewegungsrichtung des Kontaktarmes 8 relativ zur Wicklung des
Vorschaltwiderstandes 9, erkennen. Gleitet der Kontaktarm entsprechend dem Drehsinn
der Motorwelle 3 entgegen dem Uhrzeigersinn vom Windungsende 9' über die Wicklung
g zum Windungsbeginn bei g", so, ergibt sich der durch Fig. 2a dargestellte, allmählich
verlau55ende Stromanstieg infolge des entsprechend langsam erfolgenden Ausschaltens
des Widerstandes g. Im Augenblick des Überstreichens der Kontakte g" und 9' tritt
ein plötzlicher Stromabfall, gekennzeichnet durch die senkrechte Linie 9", 9' in
der Fig. 2 a, ein, der im Stromkreis II, wie bereits beschrieben, jeweils einen
zur Stellungsanzeige verwendeten Stromstoß in einer Richtung induziert. Erfolgt
dagegen die Bewegung des Kontaktarmes 8 im Uhrzeigersinn, gleitet ersterer also
vom Kontakt g" allmählich auf der Kontaktbahn 9 zum Windungsende 9', so fällt der
Strom gemäß Fig. 2b infolge der Widerstandszunahme entsprechend langsam ab. Beim
jedesmaligen übergang vom Kontakt 9' auf 9" steigt der Strom 8 stets sehr rasch
an, wodurch ebenfalls ein augenblicklicher Stromimpuls im Stromkreis II, aber in
der Gegenrichtung erzeugt wird, der den Zeiger 24 entsprechend weit nach der anderen
Seite ausschlagen läßt.
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Gegenüber der in Fig. i schematisch dargestellten Vorrichtung zur
unmittelbaren mechanischen Beeinflussung des doppelt wirkenden Schrittschaltwerkes
19-23 durch den Fortschaltmagneten 16 zeigt Fig. 3 schließlich eine Anordnung
zur mittelbaren .Betätigung des Impulszählers i9-23 auf elektrischem Wege: Ein an
dem Eisenkern der Drehspule 16 gehalterter Kontakthebel 26 kann je nach seiner von
der Drehspule i6 b°einflußbaren Bewegungsrichtung auf einen Wechselschalter
30 so einwirken, daß abwechselnd die Leitungen 27, 28 und dann die Leitungen
27, 29 miteinander in stromführende Verbindung kommen, wobei in jeder der Leitungen
28 und 29 je ein Zwischenrelais 3 i bzw. 32 eingeschaltet ist. Je nachdem eine stromführende
Verbindung zwischen den genannten Leitungen hergestellt ist, betätigen diese beiden
Relais 3 i bzw. 32 abwechselnd in an sich bekannter Weise die Klinkenhebelanordnung
ig, 20, 21 im Sinne einer Rechts- bzw. Linksdrehung des Schrittschaltwerkes i9-23
und damit in der oben beschriebenen Weise des Zeigers 24 über der Skala 25.