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Einrichtung zur Übertragung der Drehbewegungen eines energieschwachen
Gerätes Es ist bekannt, daB man die Bewegung von Zeigergeräten, Fernrohren usw.,
aber auch die Drehbewegung von umlaufenden MeBgeräten mittels Einrichtungen übertragen
kann, bei denen Geber und Empfänger motorähnliche Bauart besitzen. Zumeist verwendet
man als Geber und Empfänger Mehrphasenmotoren, deren Ständerwicklungen an ein Wechselstrom-
bzw. Drehstromnetz angeschlossen sind. Die untereinander gleichgewickelten Läufer
sind gegeneinandergeschaltet. Die Läufer von Geber und Empfänger nehmen gegenüber
dem Ständerdrehfeld die gleiche Winkelstellung ein. Die Übertragung erfolgt durch
Verdrehung des Läufers des Gebers, wodurch Ausgleichsströme über die Verbindungsleitungen
zwischen den beiden Läufern entstehen, die zur Folge haben, daB im Empfänger
ein
Drehmoment auftritt, das die Nachstellung des Läufers des Empfängers bewirkt. Anordnungen
dieser Art ermöglichen zwar eine für viele Zwecke ausreichend genaue Stellungsübertragung,
jedoch besitzen sie den Nachteil, daß das Einstelldrehmoment des Empfängers von
dem Geber hervorgebracht und in Form von Ausgleichsströmen über die Leitung übertragen
werden muß. Dieser Mangel fällt dann nicht ins Gewicht, wenn zur Verdrehung des
Läufers im Geber ausreichend große Kräfte zur Verfügung stehen, etwa dann, wenn
der Läufer des Gebers in Abhängigkeit von. der Stellung eines Fernrohres od. dgl.
verstellt wird. Dieser Mangel fällt aber sehr ins Gewicht, wenn der Geber ein energieschwaches
Gerät, z. B. ein Zeigermeßgerät oder ein umlaufendes Meßgerät, ist.
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Ferner ist eine Einrichtung zur Ermittlung oder zum Ausgleich des
Stellungsunterschiedes zweier räumlich getrennter Wellen bekannt. Mit jeder der
beiden Wellen ist je ein Drehtransformator verbunden, und zwar sind die Ständer-
bzw. Läuferwicklungen untereinander so verbunden, daß die dazwischen auftretende
Spannungsdifferenz bei Stellungsungleichheit zur Anzeige oder zur Steuerung eines
den Stellungsunterschied ausgleichenden Antriebsorgans dient. Die Nachstellung kann
in der Weise erfolgen, daß in Abhängigkeit von dem Auftreten einer Spannungsdifferenz
ein Verstärker gesteuert wird, der seinerseits einen Motor antreibt, der mechanisch
mit dem Läufer des Drehtransformators im Empfänger gekuppelt ist. Diese Anordnung
hat somit den Zweck, ein entsprechend starkes Verstelldrehmoment zu erzeugen. Sie
benötigt hierzu allerdings den erwähnten Verstärker und die entsprechenden Kontaktvorrichtungen.
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Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Einrichtung zur Übertragung
der Drehbewegungen eines energieschwachen Gerätes, vorzugsweise eines umlaufenden
Meßgerätes, auf ein oder mehrere Geräte großen. Energiebedarfs. Die Einrichtung
ist erfindungsgemäß so getroffen, daß auf den Empfänger ein zur Verstellung des
Empfangsgerätes nicht ganz ausreichendes fremdes Drehmoment einwirkt und die Verstellung
durch additive Zufügung des vom Geber her übertragenen Drehmoments gleicher Verstellrichtung
erfolgt. Man kommt hierbei ohne Kontaktvorrichtungen und ohne Verstärker aus. Die
Anordnung kann so ge-
troffen sein, daß der Empfänger, der motorähnliche
Bauart besitzt, selbst so bemessen ist, daß er ein Drehmoment erzeugt, das zur Verstellung
des eigentlichen Empfangsgerätes nicht ganz ausreicht, und daß sich hierzu das vorn
Geber bei einem Stellungsunterschied erzeute Drehmoment addiert. Die Einrichtung
kann aber auch so ausgebildet sein, daß der' Geber von sich aus ein konstantes,
zur Verstellung des Empfängers nicht ganz ausreichendes Drehmoment erzeugt und daß
die Verstellung dadurch erfolgt, daß der Geber ein zusätzliches Drehmoment von demjenigen
Meßa rät erhält, dessen Meßwert zu übertragen ist. In den Fig. i und 2 sind zwei
Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt.
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In Fig. i ist mit io ein beispielsweise umlaufendes Meßgerät bezeichnet,
das die Aufgabe hat, die Wassermenge in einer Rohrleitung i i zu messen. Die Anzeige
soll in mehr oder weniger großer Entfernung in einem Zählwerk i2 erfolgen. Dabei
ist vorausgesetzt, daß das umlaufende Meßgerät io eine verhältnismäßig geringe Energie
besitzt, während das Zählwerk 12 zu seiner Betätigung eine beträchtliche Energie
benötigt. Zum Zwecke der Übertragung der Drehbewegungen ist der umlaufende Teil
des Meßgerätes io über eine Welle 13 mit dem Läufer eines Gebers motorähnlicher
Bauart verbunden. Dieser Läufer trägt eine in Dreieck geschaltete Drehstromwicklung
14, die über Leitungen 16 mit einer gleichartigen Wicklung 15 verbunden ist. Die
Wicklung 15 befindet sich auf dem Läufer des Empfängers, der seinerseits das Zählwerk
12 antreibt. Auf dem feststehenden Teil des Gebers ist eine Einphasenwicklung 17
angebracht, die von einem Wechselstromnetz i9 gespeist wird.
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Im Empfänger ist demgemäß eine feststehende Wicklung 18 vorhanden,
die an das gleiche Wechselstromnetz angeschlossen ist. Die bisher beschriebene Einrichtung
ist bekannt. Ihr haftet noch der obenerwähnte Mangel an, daß das umlaufende Meßgerät
io eine genügend große Verstellkraft aufbringen muß, um das Einstelldrehmoment im
Empfänger zu erzeugen.
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Zusätzlich besitzt nun der feststehende Teil des Empfängers eine Wicklung
2o, die räumlich gegenüber der Wicklung 18 versetzt angeordnet und in Reihe mit
einem Kondensator geschaltet ist, so daß sie einen Fluß erzeugt, der gegenüber dem
von der Wicklung i8 erzeugten Fluß eine Phasenverschiebung besitzt. Die beiden Wicklungen
18 und 20 erzeugen somit zusammen ein Drehfeld. Nun ist die Bemessung der Wicklungen
im Empfänger so getroffen, daß dieser allein unter der Wirkung des Drehfeldes aus
der Wechselstromquelle i9 eine solche Energie entnimmt, daß er allein fast in der
Lage ist, das Zählwerk 12 zu verstellen. Die Bemessung der Wicklung ist also so
getroffen, daß das im Empfänger allein erzeugte Drehmoment, das immer vorhanden
ist, zur Verstellung des Zählwerkes 12 nicht ganz ausreicht. Eine Verstellung des
Zählwerkes 12 tritt vielmehr erst
darin ein, wenn zu dem im Empfänger
erzeugten Drehmoment noch das Drehmoment hinzutritt, das der Geber bei einer etwaigen
Drehung der Achse i3- erzeugt. Dann wird durch Zusammensetzung der beiden Drehmomente
das Antriebsmoment für das Zählwerk 12 überschritten, und es -wird auf diese Weise
die Nachstellung erreicht. Dabei ist der Drehsinn des im Empfänger erzeugten. fremden
Drehmoments so gewählt, daß das Zählwerk 12 unter der Einwirkung dieses Drehmoments
bestrebt ist, sich in der gleichen Richtung zu drehen, wie dies das Meßgerät io
des Gebers vorschreibt. Die Bemessung der Wicklungen des Empfängers kann sehr genau
vorgenommen werden, so daß ein außerordentlich geringes, vom Geber erzeugtes. Zusatzdrehmoment
genügt, um die Bewegung des Zählwerkes 12 einzuleiten. In dem erwähnten Fall, daß
io ein umlaufendes Meßgerät ist, ergibt sich dabei, daß auch das Zählwerk 12 dieselbe
kontinuierliche Drehbewegung ausführt wie das Gebergerät.
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Einrichtungen dieser Art können nur angewendet werden, wenn das Gebergerät
sich stets in einer Richtung dreht, da auch das im Empfänger erzeugte fremde Drehmoment
nur in einer Drehrichtung wirksam ist. Allerdings kann die Ständerwicklung 2o im
Empfänger so umgeschaltet werden, daß sich der Drehsinn des Drehmoments umkehrt.
Die Umkehrung kann auch durch Vertauschung zweier Leitungen i6 erreicht werden.
Diese Maßnahmen wird man vor allem anwenden, -,nenn bei dem Einbau einer solchen
Anordnung festgestellt werden soll, wie der Empfänger anzuschalten ist, damit sich
nachher beim Betriebe die beiden Drehmomente in der gewünschten Weise addieren.
Auf diese Weise ist es möglich, von einem energieschwachen Gerät eine Übertragung
auf mehrere Geräte vorzunehmen, deren jedes eine erhebliche Energie zur Einstellung
benötigt. In Fig. i ist dies durch Zufügung eines zweiten Empfangszählwerkes 12
angedeutet. Die Leitungen 16 sind dabei an Widerstände 21 angeschlossen.
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In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Auch hier ist angenommen, daß ein umlaufendes Meßgerät io die Durchflußmenge in
einer Rohrleitung i i feststellt und daß eine Anzeige in einem Zählwerk 12 erfolgen
soll. Hier ist in umgekehrter Weise verfahren worden, und zwar treibt das umlaufende
Meßgerät io über eine Schnecke 26 und ein Schneckenrad 27 den Läufer 22 des Gebers
an. Dieser besitzt zwei räumlich gegeneinander versetzte Wicklungen, die durch zusätzliche
Anwendung eines Kondensators zwei phasenverschobene Flüsse und damit ein Drehfeld
erzeugen. Der Läufer des Empfängers besitzt dagegen eine Einphasenwicklung 23. Die
Ständer von Geber und Empfänger tragen Wicklungen 24., 25, und zwar sind hier in
Stern geschaltete Drehstromwicklungen angewendet worden, die über Ausgleichsleitungen
miteinander in Verbindung stehen. An diese Ausgleichsleitungen sind Widerstände
2i angeschlossen. Die Speisung erfolgt aus einer Stromquelle i g. Bei dieser Anordnung
erzeugt der Geber entsprechend seiner besonderen Wicklungsart ein Drehmoment wie
ein Induktionsmotor, und dieses Drehmoment kann in derselben Weise mit dem Drehmoment
des Empfängers abgestimmt werden. In diesem Fall hat auf Grund der gewählten Wicklungsart
der Geber allein schon ein Drehmoment, das eine entsprechende und zum Betrieb des
Empfängers nahezu ausreichende Größe besitzt. Kommt zusätzlich noch das Drehmoment
des Meßgerätes io hinzu, so wird dadurch der Läufer des Gebers schneller umlaufen,
als es der Eigenart des Induktionsmotors entspricht. Dadurch wird zusätzlich ein
Drehmoment auf den Empfänger übertragen, das die Nachstellung des Zählwerkes 12
bewirkt. Diese Anordnung hat gegenüber der ersterwähnten noch den Vorteil, daß die
Übertragung unabhängig von der Drehrichtung ist. Auch in diesem Fall können mehrere
Empfänger von dem gleichen Geber betrieben werden.