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Einrichtung zum Anzeigen von Betriebszuständen mittels einer Schauzeichenanordnung
Die ständige Überwachung von Betriebsanlagen wird in der Regel unter Benutzung von
Meßgeräten für die dem Betriebszustand entsprechenden 'physikalischen Größen vorgenommen.
Wenn z. B. eine Verbrennungsmotorenanlage überwacht werden soll, so können für jeden
Motor Zeigermeßgeräte zum Messen von Druck, Temperatur usw. vorgesehen werden, deren
Zeiger im ordnungsmäßigen Betriebszustand der Anlage in einem mittleren Bereich
der Skala liegen, so daß durch das Unter- oder Überschreiten entsprechender Grenzmarken
Betriebsstörungen angezeigt werden. Um auf das Unter- oder Überschreiten der Betriebsgrenzen
noch besonders aufmerksam zu machen, hat man die Überwachungsmeßgeräte auch mit
Grenzkontakt-en versehen, bei deren Unter- bzw. Überschreiten akustische oder optische
Warnzeichen gegeben werden.
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In vielen Fällen kann man aber auf die Ablesung von Meßgerätskalen
verzichten und durch von entsprechenden Gebergeräten gesteuerte Schauzeichenanordnungen
lediglich anzeigen, ob die Grenzen des normalen Betriebszustandes eingehalten, unterschritten
oder überschritten werden: Dies ist besonders dann zu empfehlen, wenn, wie z. B.
bei der
l:etriebsübenvachung eines durch mehrere Verbrennungsmotoren
allbetriebenen FlugzctFgs, eine große Anzahl von \,Ießgerüten durch den Flugzeugführer
zu beobachten #:IFd.
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fit der Zeichnung zeigt Fi-. i ein grund-#:itzliclies Schaltbild eitler
Einrichtung zum !`13erwaclien einer Betriebsanlage bzzüglich L!Ilcr für den Betriebszustand
maßgebenden livsilcalisclietl Größe mittels einer voll einem entsprechenden Gebergerät
gesteuerten Kont;.ktancirdnun- und zweier von einer elektrisjien Stromquelle gespeister
Schauzeichen. tatrei ist angenommen, daß an die beiden Pole - und - einer Stromquelle
i anges@hlossene, roll dem Gebergerät 2 zum Enipi:ilt@@ rgerät 3 führende Speiseleitungen
4. 5 e-@ @r hand:n sind. -Man kann dann von dem be-
enden Geb:rgerät - einen
z. B. all die Pluskleinnte der Stromquelle i angeschlossenen Kontaktarm (i derart
steuern. daß er während dt.s normalen Detriebszustandes sich zwischen zwei Grenzkontakten
; und S bewegt, wobei er den Kontakt; z. B. beim Überschreiten und ,fett Kontakt
8 beim Überschreiten der Betriebsgrenzen. berührt. Die Kontakte; und 8 shld nun
über zwei zusätzliche Fernleitungetl 9 bzw. io unter Zwischenschaltung je eines
besonderen Schauzeichelis II bzw. t2 an t:ie Klemmen der Stromduelle angeschlossen.
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Wenn während des Betriebs der Kontaktarm 6 zwischen den Kontakten
7 und 8 stellt, so sind die Fernleitungen 9 und io stromlos. Wird die untere Grenze
unterschritten, so fließt ein Strom von der Plusklemme über den Kontaktarm 6. den
Kontakt 7, die Fernleitung 9 und das Schauzeichen i i zur -Minusklemme. Entsprechend
fließt beim Überschreiten der oberen Grenze ein Strom von der Plusklemme über den
Kontaktarm 6. den Kontakt B. die Fernleitung io und das Schauzeichen t2 zur -Nlinusklemme.
Die Schauicheft sprechen also nur dann all, wenn eine @ti.irung vorliegt. Diese
Anordnung hat aber (Lii Nachteil. daß eine Störung der Übern-acliuligseinrichtung.
z. B. ,durch '%ersagen der Stromduelle oder Unterbrechung der Leittuigen, nicht
ohne weiteres zu erkennen ist, <1a die Schauzeichen auch im ordnungsgemäßen Betriebszustand
stromlos sind.
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Dieser Nachteil wird bei einer Einrichtung zum Anzeigen von Betriebszuständen
mittels eines mit einer Kontaktanordnung versehenen Gebergeräts und einer von einer
Stromquelle gespeisten Schauzeichen-EmpfängeranordnunII gemäß der Erfindung dadurch
vermie-(icn. daß an die Stromquelle zwei Schauzeichenelemente in Reihe g:sclialtet
sind, deren Verbindungsleitung durch die von dem Gebergerät gesteuerte Kontaktanordnung
über eilte Fernleitung je nach dem anzuzeigenden Betriebszustand finit dein einen
oder fhin andirer Pol der gleichen Strotiltluellc e-erttundc#ft wird Dadurch gewinnt
man aulaerrletn d:ii %-(3rteil, elaß außer den SIreiseleitutigeti wir Ötztal eilte
einzige Fernlcitung erforderlich ist. Datei ist die gontaktanordnung l"(1r"ltl@@lt`et#(_'
im nialtn Betriebszustand cl2r zu üt@@rtracltenden Anlag,- geöffnet und verbindet
heIni Übcrschreiten der Betriebsgrenzen das Empfängergerät mit dem einen oder anderen
Pol der Stromquelle.
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Mine Anordnung dieser Art ist in Fisclicinatisch dargestellt, wobei
altgen«mntcn ist, daß ebenso wie bei der in F:g. i @largestellten Einrichtung all
die Plus- und Minusklemme einer Stromquelle i anzeschlossenFernleitung-en a und
; vorhanden sind. Das Gel).crgerät ? enthalt Wieder einen Kontaktarm 6. der
beim Unterschreiten der ttliteren Betriebsgrenze den Knetakt 7 und 1r@itIi
Überschreiten der oberen Betriebsgrenze den Kontakt 8 berührt. Ebenso enthält das
Enipfängerge-rät 3 zwei besondere Schauzeichen i i und 12. Diese sind aber gemäß
der Erfindung in Reihenschaltung an die @tr@@nlquelle i angeschlossen. und die Verbindungsleitung
zwischen den treuen Schauzeici:en ist über eine einzige zusätzliche 1-ernleittin"
13 mit dem Kontaktarm 6 verbunden. w:ilirtncl die Grenzkontakte; und 8 an i: einett
Pol der Stromquelle i anzeschlossen sind.
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Im normalen Betriebszustand «-erden lr:ide Schauzeichen ii und 1a
in Reihenschaltung voll Strom durchflossen. so daß sie beide ansprechen. Wenn beim
Untersclircitctl der Betrielisgrett7en der Kontaktarm 6 den Kontakt l# berührt,
so wird das Schatizeich:n i i dadurch kurzgeschlossen, und es fließt ein Strom von
der Plusklemme über den Kontakt 8, den Kontaktarm 6. die Fernleitung 13 und das
Schauzeichen 12 zur Minusklemme. Dagegen wird beim Überschreiten der Betriebsgrenzen
das Schauzeichen 1= kurzgeschlossen, und es fließt ein Stroni von der Plusklemme
über das schauzeicheil I i. die FerIlleitung 13, den Kontaktarm ci und (fett Kontakt
j zur Milluskletlline. F; inI Ausbleiben der Stromversorgulig sprechen beide Schauzeichen
nicht an.
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Es ist nun besonders zweckmäßig, die Schauzeichen so zu bauen, daß
sie im stronilosen Zustand ein besonders auffallendes Bild zeigen, damit eine Störung
der Cber-@vachungseinrichtung sofort lxinerkt wird. Wenn malt z. B. elektromagnetische
Schau-;"eichen der üblichen Art benutzt, wobei eitle Urehsclieilre mit z. B. weißen
tind schwarzen f#eld@rn hinter eitler finit entsprechenden f-'enstern versehenen
Deckscheilx bewegt wird, ;o erhält nian eilte besonders vorteilhafte Allrrdnung,
wenn die Schatizeichcn im stronilosen
Zustand hinter den Fenstern
helle Flächen zeigen.
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In Fig. 3 a bis 3 d ist dargestellt, wie das Linptangergerat 3 die
verschiedenen Betriebszustände anzeigt. Dabei ist angenommen, daß die finit entsprechenden
Drehscheiben ausgestatteten elektromaglietischen Schauzeichen i t und 12 in der
durch Fig. 2 dargestellten Weise in ein scliwa.rzes Gehäuse eingebaut sind. Dabei
sind die Schauzeichen in der üblichen Weise bis auf zwei einander gegenüberliegende
Segmente schwarz abgedeckt und die Drehscheiben mit zwei entsprechenden weißen und
schwarzen Segmenten versehen, wobei im stromlosen Zustand die weißen Segmente hinter
den Fenstern erscheinen.
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Wenn die Schauzeichen in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise geschaltet
sind. so spricht das obere Schauzeichen 12 an, wenn die Betriebsgrelizen unterschritten
werden. Dann dreht sich dessen Scheibe so, daß die schwarzen Segmente hinter den
Fenstern erscheinen, während das untere Schauzeichen i i stromlos ist und daher
weiße Flächen zeigt. Dieser Fall ist in Fig. 3 a dargestellt, wobei die schwarze
Farbe durch Schraffur angedeutet ist. Iin normalen Betrieb sprechen beide Schauzeichen
alt und erscheinen daher schwarz, wie es in Fig. 3 b angegeben ist. Dies ist insofern
vorteilhaft, als die Aufmerksamkeit des Beobachters nur darin, weite der Betrieb
nicht ordnungsgemäß verläuft, durch das Erscheinen weißer Flächen in Anspruch genommen
wird. In Fig. 3 c ist der Fall dargestellt, daß die Betriebsgrenzen überschritten
sind und das entsprechende Schauzeichen i i anspricht, wobei nur das obere Schauzeichen
1 2 die weiße Farbe zeigt. Tritt eine Störung der Stromversorgung der Anzeigeeinrichtung
ein, so werden beide Schauzeichen stromlos und-zeigen das in Fig. 3d angedeutete
besonders auffällige Bild.
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Wenn man als Schauzeichen Glühlampen benutzt, so ist es, um eine sinnfällige
Anzeige zu erhalten, zweckmäßig, den Anschluß der Lampen gegenüber der Anordnung
nach Fig. 2 zii vertauschen, so daß beim Unterschreiten der Betriebsgrenzen die
obere Lampe aufleuchtet. Bei ordnungsgemäßem Betrieb liegen beide Lampen in Reihenschaltung
an der Speisespannung; so daß sie beide finit entsprechend geringerer Lichtstärke
leuchten. , Eine Stromunterbrechung- wird dann durch völliges Verlöschen der Lampen
angezeigt.
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Eine besonders vorteilhafte Schauzeichen Empfängeranordnung ergibt
sich gemäß weiterer Erfindung dadurch, daß an die , Stroin(luclle als Scha.uzeichenelemente
zwei ! Wicklungen in Reihe geschaltet sind, deren Verbindungsleitung durch die von
dein Gebergerät gesteuerte Kontaktanordnung über eine Fernleitung je nach dem anzuzeigenden
Betriebszustand finit dein einen oder dem anderen Pol der gleichen Stromduelle verbunden
wird, i und diese Schauzeichenwicklungen in vetschiedener Richtung auf ein gemeinsames
Anzeigegli#!d einwirken. In diesem Fall ist also nur ein einziges Schauteichen vorhanden.
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Dabei kann (las vorzugsweise als Drehscheite ausgebildete Alizeigeglied
z. B. mit j einem Eisenanker verbunden sein, der so gestaltet ist, dali er sich
in die resultierende Richtung der von den beiden Schauzeichenwicklungen erzeugten
Magnetfelder einstellt. Besonders vorteilhaft ist aber die Ausbildung der Schauzeichenanordnung
als sogenanntes Drehmagnetsysteni, wobei das Anzeigeglied mit einem im Feld der
Schauzeicheilwicklungen drehbar gelagerten Dauermagneten verbunden ist. Auf diese
Weise kann man eine besonders einfache und sinnfällige Anzeige des Betriebszustandes
erreichen. Es ist aber zu empfehlen, außerdem eine Richtkraft vorzusehen, um das
Anzeigeglied durch diese im stromlosen Zustand der beiden Wicklungen in eine den
Störungsfall der Anzeigeanordnung kennzeichnende besondere Lage zu bringen. Dabei
kann als Richtkraft eine Federanordnung dienen oder auch die Anzugskraft eines ortsfest
angeordneten Dauermagneten.
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In Fig. d. ist als Ausführungsbeispiel eine Einrichtung dieser Art
schematisch dargestellt. Dabei ist als Empfängergerät 3' eine Schauzeichenanordnung
mit Drehmagnetsystem benutzt. Dieses enthält zwei Wicklungen l i', 12', die in bezug
auf eine als Anzeigeglied wirkende, nicht gezeichnete Drehscheibe um einen Winkel
2a gegeneinander versetzt sind, die mit einem zylindrischen Dauermagneten 1I gleichachsig
verbunden ist. Dabei ist u G 9o', und zwar vorzugsweise a = 6o°. In der gezeichneten
Ruhestellung wird der Drehmagnet 14 unter dein Einfluß eines fest angeordneten Richtmagneten
i; in der gezeichneten Lage gehalten, und zwar in einer Lage, die gegenüber der
dein stronidurchflossenen Zustand der beiden Wicklungen 11', 12' entsprechenden
Lage um iSo-' versetzt ist. Im übrigen ist die Schaltung und der Anschluß an das
Gebergerät 2 und die Stromduelle i die gleiche wie bei der Anordnung nach Fig. 2.
Auch in diesem Fall ist also außer den ohnedies vorhandenen Speiseleitungen .I,
5 nur noch eine einzige zusätzliche Fernleitung 13 erforderlich.
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Die Fig. 5 und 6 zeigen ein Ausführungsbeispiel für ein Empfängergerät
entsprechend Fig. ..1. in zwei Ansichten, teilweise im Schnitt. In einem topfartigen
Eisengehäuse 16 ist ein aus Isolierstoff bestehender Einsatzkörper 17 angeordnet,
der die aus Fig. 5 und 6 ersichtliche Form hat. Er dient im wesentlichen zum
Halten
der beiden radial unter 12o° gegeneinander versetzten Wicklungen i i' und I2'. In
eine zentrische Ausnehmung des Einsatzkö rpers 1; ist ein die Richtkraft erzeugender
5 scheihenföriniger Dauermagnet 15' sowie ein Lagerkörper i8 für den zylindrischen
Dauerctiagneten 14 eingesetzt. der auf der anderen Seite mit einem Halszapfen icg
in einer in den Gehäusetopf 16 eingesetzten Scheibe 20 gelagert ist. In die Vorderseite
des Gehäuses ist unter Zwischenfü-ung eines Abstandsringes 2i eine Glasscheibe 22
eingesetzt. die durch einen Frontring 23 gehalten wird.
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Der Zapfen i9 trägt eine aus durchsichtigeni Werkstort bestehende
Scheibe 2-., deren Vorderfläche bis auf ein einen Winkel von 6o° umfassendes Feld
schwarz abgedeckt ist, das in der gezeichneten Stellung des Drehmagneten 14 sich
in der tiefsten Lage befindet und mit durchscheinender Leuchtmasse versehen ist.
In dem Einsatzkörper 1; ist außerdem eine Ausnehmung angeordnet. in die eine Glühlampe
2; eingesetzt ist. deren Licht durch ein in der Lagerplatte 20 vorgesehenes Loch
die Rückseite der Drehscheibe 24 beleuchtet. Dabei kann die Gleichmäßigkeit der
Flächenbeleuchtung noch durch eine zwischengefügte nicht gezeichnete optische
Anordnung verbessert werden.
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In den Fig. ; a bis 7 d ist das Bild, der Schauzeichenanordnung gemäß
Fig. 3 und 6 in den verschiedenen, den betreffenden Betriebszuständen entsprechenden
Stellungen der Drehscheibe24 dargestellt, wobei schwarze Flächen wieder durch Schraffur
gekennzeichnet sind. plan erkennt daraus, daß die Glasscheibe 22 bis auf drei unter
12o° gegeneinander versetzte segmentförmige Fenster schwarz abgedeckt ist. die durch
in schwarzer Farbe aufgetragene Aufschriften entsprechend gekennzeichnet sind.
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Wenn nun beim Unterschreiten der Betriebsgrenzen der Kontaktarm 6
in Fig. 4 den Kontakt ; berührt, so ist die Wicklung i i' kurzgeschlossen und die
Wicklung 12' strOmfülirend. Infolgedessen dreht sich der Dauermagnet 14 im Sinn
des Uhrzeigers um 12o°; so daß sein -Nordpol der Wicklung i i' gegenübersteht. Dabei
dreht sich auch die Scheibe 2.1 um I20=, wobei das mit Leuchtmasse bedeckte Feld
hinter dein auf der linken Seite stehenden. mit einem Minuszeichen versehenen I#enster
erscheint. wie es in Fig. ; a angedeutet ist.
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Im normalen Betriebszustand steht der I@ontaktarm 6 zwischen den Kontakten
und "Z. so daß die beiden Wicklungen i i' und 1=' Strom führen. Dadurch entsteht
ein resultierendes Feld, das senkrecht gerichtet ist und den Drehmagneten 14 in
eine um il,#o° gegen die in Fig. 6 gezeichnete Lage bring. Dabei steht das leuchtende
Feld auf der Drehscheibe @.4 in der höchsten La-e. so dar es durch die schwarze
Abdeckung der Glasscheibe 22 verdeckt ist. Infolgedessen entsteht das in FiZ.; b
dargestellte Bild. wobei die Gesamtfläche schwarz erscheint und daher auch die Beze:chnungen
der drei Felder unauffällig sind.
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In Fig. ; c ist der Fall dargestellt, daß die Betriebsgrenzen überschritten
sind. Dann ist nur die Wicklung i i' stromführend, und der Dauermagnet 14. stellt
sich so ein, daß das leuchtende Feld auf der Drehscheibe 2q. hinter dem auf der
rechten Seite stehenden Fenster erscheint, das mit einem Pluszeichen versehen ist.
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Fig. ; d zeigt die in Fig. 6 dargestellte Stellung, die den beim Unterbrechen
der Stromversorgung auftretenden Störungsfall zeigt, wobei das leuchtende Feld auf
der Drehscheibe 2-t hinter dem unteren, entsprechend bezeichneten Fenster steht.
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Die durch die Fig. ; a bis ; d veranschaulichte Darstellung hat den
Vorzug. daß der Beobachter während des ordnungsmäßigen Betriebes cier zu überwachenden
Anlage eine völlig-schwarze l#läche erblickt, und nur dann, wenn die normalen Betriebsgrenzen
Unter-oder überschritten «-erden, dies in auffallender und sinnfälliger Weise durch
Aufleuchten des mit einer entsprechenden Beschriftung versehenen Fensters erkennt.
Gegebenenfalls kann das bei einer Störung der Cberwachungsanlage nach Fig.7 d erscheinende
Bild durch besondere Färbung des unteren Fensters in der Glasscheibe 22 noch auffälliger
gemacht werden.
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Bei Dunkelheit wird das betreffende segmentförmige Feld auf der Drehscheibe
24 durch die eingebaute Glühlampe 25 erleuchtet. Für den Fall, daß die Lampe erlischt.
bleibt das Schauzeichenbild durch die Leuchtmasse erkennbar. Wenn auf eine Innenbeleuchtung
der Schauzeichenanordnung bei Dunkelheit verzichtet werden soll, kann die Drehscheibe
24 auch aus undurchsichtigem Werkstoff hergestellt und mit einem weißen Feld versehen
werden.