-
Einrichtung zur elektrischen Fernübertragung von Bewegungen Zur Fernübertragung
von Bewegungen, insbesondere Drehbewegungen, auf elektrischem Wege hat man sich
vielfach der sogenannten elektrischen Welle bedient, bestehend aus zwei Synchron-.
oder Asynchronmotoren, von denen einer an der steuernden Stelle, der Geberstelle,
und der zweite an der gesteuerten, der Empfängerstelle, aufgestellt ist. Jede Drehung
des Gebermotors hat eine entsprechende Drehung des Läufers des Empfängermotors zur
Folge. Bei solchen Übertragungen wird die Genauigkeit dadurch beeinträchtigt, daß
der Empfängermotor infolge der Trägheit seines Läufers und der Reibungswiderstände
dem Gebermotor nur mit einer gewissen Verzögerung und nicht bis in die Endlage folgt
und deshalb nicht ohne weiteres genau die gleiche Winkelstellung wie der letztere
einnimmt. Es hat zwar nicht an Vorschlägen und Versuchen gefehlt, dien übertragungsfehler
auszugleichen, sie erforderten jedoch einen zusätzlichen Aufwand an Schaltmitteln,
Leitungen und anderen Bauteilen und machten dadurch die Einrichtung verwickelter
und für Störungen zugänglicher, zumal auch der Bedingung Rechnung zu tragen ist,
die Einrichtung für Rechts- und Linkslauf geeignet zu machen.
-
Es ist schon eine Einrichtung zur elektrischen Fernübertragung von
Bewegungen bekannt, bei der an der steuernden und an der gesteuerten Stelle dauernd
synchron lauiende, mit der Geber- bzw. Empfängerwelle kuppelbare Motoren angeordnet
sind, denen je eine elektromagnetisch betätigte rechts und eine links laufende Kupplung
zugeordnet sind, die entsprechend dem Geberkommando ein- und ausgerückt werden.
Bei dieser bekannten Einrichtung wird vom Geber ein Kommandostromkreis geschlossen,
der einer
der beiden elektromagnetischen Kupplungen an der Geberstelle
zugeordnet ist. Durch das Ansprechen dieser Kupplung wird dann ein über Fernleitungen
verlaufender zweiter Stromkreis geschlossen, der ein polarisiertes Relais in der
Empfängerstelle zum Ansprechen bringt. Dieses Relais schließt weiterhin einen dritten
Kommandokreis, der den Elektromagneten enthält, dessen zugeordnete Kupplung eingerückt
werden soll. Hier sind also zum Durchgeben eines Kommandos vom Geber zum Empfänger
drei verschiedene Stromkreise mit den dazugehörigen Schaltrelais und Schaltern erforderlich,
die das Kommando von dem einen Stromkreis an den anderen weitergeben. Durch diesen
erheblichen Aufwand an Schaltmitteln, Leitungen u. dgl. wird die Einrichtung verwickelt
und ist infolgedessen Störungen verschiedenster Art leicht zugänglich. Diese Nachteile
werden bei der Erfindung dadurch vermieden, dall der Kommandostromkreis jeweils
über die Eelektromagneten der beiden gleichsinnigen Kupplungen an der Geber- und
Empfängerstelle geführt ist. Es ist also überhaupt nur ein einziger Stromkreis zur
Übertragung des Kommandos vom Geber auf den Empfänger erforderlich. Hierdurch werden
Schaltmittel gespart und viele Fehlerquellen der erwähnten bekannten Einrichtung
beseitigt.
-
Um die Kupplungen mit den auf der treibenden und der angetriebenen
Welle sitzenden Übertragungsteilen so zum Eingriff zu bringen, daß die beiden Wellen
synchron laufen, sind die Kupplungen vorteilhaft als synchronisierte Klauenkupplungen
auszubilden, in solcher Ausführung und Anordnung, daß zunächst Reibungsbeläge in
Wirkung treten und hiernach die den Synchronismus sichernden Klauen zum Eingriff
kommen. Außerdem sind vorzugsweise zur Verriegelung der Geber- und der Empfängerwelle
in bestimmten Stellungen elektromagnetische Sperren vorgesehen, die im gleichen,
vom Geber beherrschten Stromkreis liegen, der auch die Erregung für die erwähnten
elektromagnetischen Kupplungen liefert.
-
Ausführungsbeispiele dieser Erfindung sind auf der Zeichnung veranschaulicht.
Bei der Gleichlaufschaltung nach Fig. i befindet sich an der Geberstelle eine nachstellbare
Scheibe i mit zwei Schleifkontakten a und 3 für Links-bzw. Rechtslauf und einem
Steuerarm 4.. Die Scheibe i steht mit einer Welle 5 in Verbindung, die über ein
Triebrad 6 und wahlweise mit diesem in Eingriff zu bringende Kupplungen 7, 8 von
einem Motor g aus gedreht werden kann. Auf der Empfängerstelle befindet sich eine
entsprechende zu steuernde Scheibe io mit dem zu bewegenden Arm 1i, der anzutreibenden
Achse 15 des Triebrades 16 und den wahlweise mit letzterem in Eingriff zu bringenden
Kupplungen 17, 18, die ihren Antrieb von einem Motor 1g erhalten. Die Motoren g
und 1g sind Synchronmotoren mit genauem Dauergleichlauf. Durch sie können die Achsen
5 und 15 in Rechts- oder Linkslauf synchron gedreht werden, je nachdem, welche der
Kupplungen 7, 17 oder 8, 18 eingerückt sind; z. B. können die Kupplungen 7 und 17
für den Linkslauf und die Kupplungen 8 und 18 für den Rechtslauf der Wellen 5 und
15 bestimmt sein. Sie sind als synchronisierte Klauenkupplungen ausgeführt, in der
Weise, daß beim Einrücken der Kupplungen zunächst ein Reibungsbelag mit den Triebrädern
6 bzw. 16 zusammenwirkt und dann erst die Klauen in Eingriff kommen, durch die der
Synchronismus der Wellen 5 und 15 vor dem Anlauf gesichert wird. Hierbei wirken
also die Klauen als Korrekturmittel für etwaige kleinere Unstimmigkeiten in der
Winkelstellung der Wellen 5 und 15.
Die Kupplungen, z. B. elektromagnetische
Kupplungen, sind zum synchronen Lauf durch ein und denselben Stromkreis zu erregen,
der an die Kontakte z und 3 der Geberscheibe i angeschlossen ist. In diesem Stromkreis
liegen die für Linkslauf wirksamen Kupplungen 7 und 17 hintereinander und ebenso
die den Rechtslauf der Wellen bestimmenden Kupplungen 8 und 18; damit wird sicher
erreicht, daß am Geber wie am Empfänger die jeweils gewünschten Kupplungen genau
im selben Augenblick ein- und abgeschaltet werden, an beiden Orten also die Wellen
5 und 15 um denselben Winkel gedreht werden, und zwar nach rechts oder links, je
nachdem auf welchem Kontaktbelag z bzw. 3 der Steuerhebel 4 bewegt wird.
-
Wird also der Hebel d. von Hand z. B. um einen Winkel von x Grad nach
rechts verdreht und damit der Stromkreis auf dem Gleitkontakt 3 geschlossen, so
werden am Geber wie am Empfänger die rechtsläufigen Kupplungen 8, 18 eingeschaltet.
Gleichzeitig wird ein in denselben Stromkreis eingeschalteter Entsperrmagnet 12
am Geber und =o am Empfänger, der in denselben Stromkreis wie die Kupplungen eingeschaltet
ist, zur Wirkung gebracht, der dazu dient, die auf der Welle 5 bzw. 15 sitzende
Zahnscheibe rechtzeitig freizugeben. Andererseits dienen die Sperrmagnete dazu,
beim Erreichen der gewünschten Stellung des Empfängers die Welle über die Zahnscheibe
abzubremsen und stillzusetzen. Sind durch die Entsperrmagnete die beiden Wellen
5 und 15 freigegeben und durch die ihnen zugeordneten Kupplungen, z. B. 8 und 18,
mit den zugehörigen Synchromnotoren g bzw. 1g gekuppelt, so läuft beim Empfänger
der Arm i i an und beim
Geber gleichzeitig die mit den Gleitkontakten
2, 3 ausgerüstete Gleichlaufscheibe i, und zwar laufen die Scheiben i und io gleich
schnell und beide so lange, bis die Scheibe i relativ zu io wieder in dieselbe Lage
wie zu Beginn gekommen ist, also so weit, bis der solange geschlossene Gleitkontakt
wieder getrennt ist; damit ist die neue Anlaufstellung erreicht. Wie aus der Zeichnung
ersichtlich, ist bei dieser Gleichlaufschaltung zur Verbindung des Gebers mit dem
Empfänger nur eine einfache Leitungsführung notwendig.
-
An Stelle der beim Ausführungsbeispiel nach Fig. i verwendeten elektromagnetischenKupplungen
kann man sich auch zur Kupplung der Synchronmotoren 9 und 19 mit den von
ihnen anzutreibenden Wellen eines elektromagnetisch gesteuerten Wendegetriebes bedienen,
wie dies z. B. Fig. 2 veranschaulicht. Hierin bedeutet 25 die treibende Welle und
5 die angetriebene Welle, die zur Kontaktscheibe i des Gebers führt. 2i, 22 sind
Zwischenräder für den Linkslauf der Welle 5, und 23 ist das Zwischenrad für den
Rechtslauf der Welle 5. Die Zwischenräder werden von einer um die Welle 5 drehbaren
Schwinge 26 getragen, die mit einer Zunge z7 versehen ist, welche als Anker zwischen
Elektromagnete 28,:29 greift. Sie wird durch eine Doppelfeder 30 in
der neutralen Lage zwischen den Elektromagneten gehalten, die wahlweise zu erregen
sind, um den Anker nach oben oder unten zu ziehen und dadurch die Welle 5 in Rechts-
oder Linkslauf zu versetzen. An der Schwinge 26 ist außerdem ein Nocken o. dgl.
vorgesehen, mit dem eine unter Federdruck stehende Sperrklinke 3 i zusammenwirken
kann, derart, daß die Klinke nur bei der neutralen Stellung der Schaltschwinge eingreifen
und die Welle 5 sperren kann.
-
Ein ebensolches Wendegetriebe, wie vorstehend beschrieben, ist nun
auch an der Empfängerstelle für die Welle 15 angeordnet. Die dazugehörigen,
den Anker 27 beeinflussenden Magnete seien mit 28' und 29' bezeichnet (Fig. 3).
-
Damit der Synchronismus zwischen Geber und Empfänger mit größter Sicherheit
- eingehalten wird, muß der Doppelmagnet äußerst schnell arbeiten. Dies kann man
durch entsprechende Schaltung erreichen (Fig. 3). In dieser Schaltung sind die beiden
dauernd an ein Einphasenwechselstromnetz angeschlossenen Synchronmotoren 9 und i9
(Fig. i) nicht dargestellt. Ebenso fehlt die Gleichstromquelle (z. B. ein Trockengleichrichtersatz
in Grätzschaltung) für die Erregung der Einrückmagnete 28, 29, und es sind als Ausgang
der Schaltung nur die beiden Gleichstrompole angegeben. Der positive Pol ist über
einen Ladewiderstand 32 geerdet, über den ein Kondensator 33 geladen wird. An diesen
sind über einen Wechselkontakt 3.4, der den Gleitkontakten 2, 3 an der Geberscheibe
i in Fig. i entspricht, die Magnete 28, 29 und 28', 29' angeschlossen. Die Entladung
des Kondensators erfolgt je nach der Einstellung des Schaltkontaktes 34 entweder
über die Magnete 28, 28' oder 29, 29' je nach dem Rechts-oder Linkslauf der Gleichlaufwellen;
durch diese plötzliche Entladung wird erreicht, daß durch den sehr schnell ansteigenden
Strom der Anker 27 schnell aus der neutralen Lage an die erregten Magnete herangezogen.
wird. Die damit verbundene Kupplung in den beiden Wendegetrieben ist also nur an
sehr kleine zeitliche Fehler gebunden. Nach. dem Abklingen- der Kondensatorentladung
fließt über den Widerstand 32, Erde und die Magnetwicklungen ein Haltestrom. Wird
nun nach beendetem Nachlauf durch den Wechselkontakt 34 der Haltestrom unterbrochen,
so kann die Doppelfeder 3o den Anker z7 sofort von dem ihn haltenden Magneten abreißen
und in die neutrale Lage zurückführen, weil ihn nicht- der volle Einschaltstrom,
sondern nur der durch den Widerstand 32 geschwächte Haltestrom am Magneten
hält.