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Einrichtung zur Fernübertragung von Bewegungen mit Hilfe von zwei
oder mehr aus Geber und Empfängerbestehenden elektrischen ' Ubertragungssystemen
Es sind Einrichtungen zur Übertragung von Zeigerstellungen bekannt, -bei denen-
zwei oder mehr elektrische Geber und Empfänger von motorähnlicher Bauart vorgesehen
sind. Die einzelnen Geber werden dabei mit verschiedenenÜbersetzungen angetrieben,
so daß die Übertragung irgendwelcher Mitteilungen, z. B. von Meßwerten, mit hoher
Genauigkeit möglich ist. Um die Eindeutigkeit der Einstellung am Empfänger zu gewährleisten,
ist es für solche Einrichtungen auch bereits vorgeschlagen worden, den Empfänger
zur Einstellung der Feinbewegung erst dann auf die zu verstellende Einrichtung einwirken
zu lassen, wenn der Empfänger für die Grobverstellung seine Verstellbewegung beendet
hat.
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Nach einer anderen Lösung der gleichen Aufgabe wird außer zwei Empfängern,
je einem, für die, Grob- und die Feinrverstel!lung, ein besonderer Motor vorgesehen,
der über
eine einerseits vom Grobempfänger, andererseits vom zu
verstellenden Gegenstand abhängige Kontaktanordnung immer dann eingeschaltet wird,
wenn die Stellungen des Gebers und des zu verstellenden Gegenstandes (Zeiger) erheblich
voneinander abweichen.
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Diesen bekannten Einrichtungen haftet der Nachteil an, daß die Empfänger
nur über eine sehr geringe Verstellkraft verfügen, weswegen durch sie nur Zeiger
od. dgl., nicht aber irgendwelche schwerere Gegenstände verstellt werden können.
Hierzu kommt bei der zuletzt erwähnten Einrichtung ein erheblicher baulicher Aufwand
durch die Anordnung eines besonderen Motors zur Erzielung der Eindeutigkeit der
Einstellung und einer Kupplung für diesen Motor.
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Man hat nun zwar neuerdings auch Fernübertragungssy steme mit größerer
Verstellkraft auf der Empfängerseite entwickelt. Wenn man bei ihnen aber zur Erzielung
größerer Genauigkeit mehrere Geber und Empfänger, sogenannte Grob- und Feinsvsteme
bziv. Grob-, Mittel- und Feinsy steme, verwendet, so ließ sich bisher das Auftreten
von Mehrdeutigkeiten bei den Empfängereinstellungen nur schwer oder überhaupt nicht
vermeiden. Würde man z. B. bei einer Ferneinstelleinrichtung mit je einem Grob-
und einem Feinsystem auf der Geber-und auf der Empfängerseite den Gegenstand durch
den Feinempfänger ohne besondere Vorkehrungen direkt verstellen, so wäre bei größeren
Verstellungen die Einstellung des Gegenstandes nur innerhalb einerUmdrehung des
Feinsystems unter allen Umständen richtig. In der Praxis besteht jedoch die Forderung,
daß die Einstellung des Gegenstandes über den ganzen Bereich des Grobsvstems, also
bei jeder beliebigen Verstellung der Übertragungssysteme, vollkommen synchron mit
den zugehörigen Gebern erfolgt.
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Zum Antrieb eines schweren Gegenstandes ist weiterhin schon vorgeschlagen
worden, einen einzigen doppelt gespeisten Motor, der gegebenenfalls auch in zwei
Motoren aufgeteilt werden kann, zu verwenden, der über ein Grob- und ein Feinsystem
den schweren Gegenstand verstellt. Im Falle der Verwendung eines einzigen Motors
ist dessen Drehstromseite Empfängermotor der einen Fernübertragungseinrichtung und
dieGleichstromseite desselben Motors Empfängermotor der anderen Fernübertragungseinrichtung,
wobei beide Motorenteile den gesteuerten Gegenstand treiben. In der einen Fernübertragungseinrichtung
ist als Gerät zur Anzeige der Differenz zwischen der Geberstellung und der Empfängerstellung
ein Galvanometer angeordnet. Bei einer Abweichung zwischen Geberstellung und Empfängerstellung
schlägt dieses Galvanometer aus und schaltet über eine Relaisanordnung den einen
Motorteil von seinem zugehörigen Geber ab und den anderen Motorteil ein. Ein Nachteil
dieser bekannten Anordnung ist, daß das Galvanometer nur spannungsabhängig ist und
nicht zur Nachbildung und Anzeige der verschiedenen, sich über fast 36o° erstreckenden
Einstellungen des zugehörigen Widerstandsgebers geeignet ist. Das Galvanometer zeigt
vielmehr nur die Endstellung des ferngesteuerten Gegenstandes an. Bei dieser bekannten
Anordnung ist ferner ein Kleben der Kontakte des Galvanometers nicht ausgeschlossen.
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Die Erfindung betrifft nun eine Einrichtung zur Fernübertragung von
Bewegungen mit Hilfe von zwei oder mehr aus Geber und Empfänger bestehenden elektrischen
Übertragungssystemen, von denen ein zum unmittelbaren Antrieb des ferneinzustellenden
Gegenstandes dienender Empfänger motorähnliche Bauart hat, der mittels einer von
einem anderen Übertragungssystem mit ständiger Verbindung zwischen Geberstelle und
Empfängerstelle durch ein Anregeglied gesteuerten Kontakteinrichtung zeitweilig
von seinem Geber abschaltbar ist und während der zeitweiligen Abschaltung als Motor
den Gegenstand verstellt und Nachlaufkontaktmittel zur Zurückführung der Kontakteinrichtung
in den Ausgangszustand bewegt. Die Erfindung besteht darin, daß das Anregeglied
der Kontakteinrichtung durch den Empfänger des Übertragungssystems mit ständiger
Verbindung zwischen Geberstelle und Empfängerstelle in Wegabhängigkeit vom Geber
verstellt wird und gleichzeitig 1littelkontakt zu den Seitenkontakten der 'Tachlaufkontakteinrichtung
ist.
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Die obengenannten Nachteile werden beim Gegenstand der Erfindüng grundsätzlich
dadurch vermieden, daß der eine Empfänger ausschließlich zur Kontaktgabe und zur
ständigen Anzeige der Geberstellung dient. während der andere Empfänger einerseits
bei Verbindung mit seinem zugehörigen Geber als Synchronempfänger, andererseits
bei Abschaltung von diesem Geber als Motor wirksam ist und nicht nur den Gegenstand
einstellt, sondern auch die Nachlaufkontakteinrichtung des anderen Empfängers in
die Ausgangsstellung zurückführt. Hinzu kommt noch die Erhöhung der Betriebssicherheit.
weil ein Kleben der Kontakte mit Sicherheit vermieden ist, und die Möglichkeit,
bei etwaigen Störungen in dem übertragungssystem, dessen Empfänger den Gegenstand
in üblicher Weise einstellt, und in der Nachlaufkontakteinrichtung die Einstellung
des Gegenstandes infolge der Anzeige der Stellung des
Gebers des
anderen Übertragungssystems durch seinen Empfänger nötigenfalls von -Hand vornehmen
zu können.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für den
einfachen Fall dargestellt, daß auf der Geber- und auf der Empfängerseite je ein
Grob- und ein Feinsystem zur Verwendung kommt, wobei sämtliche Systeme motorähnliche
Bauart haben.
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Der Grobgeber i und der Feingeber 2 werden in dem Beispiel mittels
einer Handkurbel3 über zwei verschiedeneÜbersetzungsgetriebe4, 5 und 6, 7 gleichzeitig
angetrieben. Die Übersetzung der Getriebe 4, 5, 6, 7 ist z. B. so gewählt, daß der
Grobgeber i bei einer vollen Umdrehung der Handkurbel 3 nur einen Bruchteil einer
vollen Umdrehung ausführt. Die Feldwicklungen 8 und g der beiden Geber sind mittels
der Leitungen io und i i an ein Wechselstromnetz R, S angeschlossen. Die in Dreiecks-
oder in Sternschaltung liegenden Wicklungen 12 und 13 der beiden Geber sind mittels
der Fernleitungen 14 und 15 mit den entsprechend geschalteten Ankerwicklungen 16
und 17 eines Grobempfängers 18 und eines Fei:nempfängers i g verbunden. Die Felidwickliun@gen
zo und :2i der beiden Empfänger 18 und ig sind ebenfalls, an das Wechselisitromnetz
R, S am ameischlossen.
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Der bisher beschriebene Teil der Einrichtung ist insbesondere zur
Fernübertragung von Zeigerstellungen bekannt, wobei meist sowohl an dem Grobempfänger
18 als auch an dem Feinempfänger ig je ein Zeiger vorgesehen ist.
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Mit dem Anker des Grobempfängers 18 ist ein als Anregeglied dienender
Kontaktarm 22 verbunden, der zwischen zwei Kontakten 23 und 24 spielt und mittels
einer Schleifringanordnung 31 über einen Kondensator 32 mit der Netzleitung R in
Verbindung steht. Die beiden Kontakte 23 und 24 sind auf einem Schneckenrad 25 befestigt
und über je eine Schleifringanordnung 26 und 27 mit je einem Pol einer zusätzlichen,
am Feinempfänger ig vorgesehenen, gegenüber der Hauptfeldwicklung 21 zweckmäßig
um go° versetzten Erregerwicklung 28 verbunden, deren Mitte mittels einer Leitung
29 über ein Relais 30 an die Netzleitung S angeschlossen ist. Das Relais
30 steuert einen aus drei Doppelkontakten bestehenden Kontaktsatz 33 einer
Kontakteinrichtung, der in die Übertragungsleitungen 15 eingeschaltet ist. In der
gezeichneten Stellung verbindet der Kontaktsatz 33 die Ankerwicklung 13 des Feingebers
mit der Ankerwicklung 17 des Feinempfängers ig. Das Relais 30 ist in diesem
Falle aberregt. Spricht das Relais 3o an, so wird diese Verbindung unterbrochen
und gleichzeitig durch Schließung der Kontakte 34 der Kontakteinrichtung die Ankerwicklung
17 des Feinempfängers ig kurzgeschlossen.
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Der Anker des Feinempfängers ig treibt über ein Übersetzungsgetriebe
35, 36 einerseits mittels der Schnecke 37 das Schneckenrad 25 bei jeder Verstellung
an und andererseits verstellt er dabei gleichzeitig über eine Schnecke 38 und ein
Schneckenrad 39 den nicht mitgezeichneten Gegenstand, z. B. ein mechanisches
oder elektrisches Rechengetriebe für artilleristische Zwecke. Die- Übersetzung des
Getriebes 35, 36 bzw. 37,25 ist die gleiche wie diejenige des Getriebes 6,
7 bzw. 4, 5.
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Die Wirkungsweise der dargestellten Einrichtung ist wie folgt: Werden
mittels der Handkurbel 3 die Anker des Grobgebers i und des Feingebers 2, mit denen
meist Zeiger gekuppelt sind, um beliebige Winkel innerhalb der Grobskala verstellt,
so entstehen in den angeschlossenen Ankerwicklungen 16 und 17 des Grobempfängers
18 und des Feinempfängers ig Drehmomente, die bestrebt sind, den Anker dieser Empfänger
auf dem kürzesten Wege in diejenige Stellung zu führen, welche die Anker der zugehörigen
Geber einnehmen. Der Kontaktarm 22 des Grobempfängers 18 berührt j e nach dem Umdrehungssinn
der Handkurbel 3 entweder den Kontakt 23 oder den Kontakt 24. Findet z. B. eine
Kontaktgabe zwischen 22 und 23 statt, so kommt dadurch folgender Stromkreis zustande:
Netzleitung R, Kondensator 32, Schleifringanordnung 31, Kontakte 22, 23, Schleifringanordnung
26, Feldwicklung 28 dets Feinempfängers ig,, Rela@iswicklun@g 30, zurück zur Netzleitung
S. Dadurch wird einerseits infolge der durch den Kondensator 32 bedingten Voreilung
des Stromes in dem vorerwähnten Stromkreis, gegenüber dem Strom in der Hauptfeldwicklung
2i des Feinempfängers ig durch das im Stator entstehende Drehfeld ein Drehmoment
in der Ankerwicklung 17 des Feinempfängers ig erzeugt und andererseits gleichzeitig
durch das Ansprechen des Relais 3o der Kontaktsatz 33 umgelegt, so daß die Kontakte
34 eingeschaltet sind und damit die Ankerwicklung 17 kurzgeschlossen ist. Der Feinempfänger
ig läuft infolgedessen als Kurzschlußmotor und verstellt über die Getriebe 35, 36,
38, 39 den einzustellenden Gegenstand. Gleichzeitig dreht er über das Getriebe 35,
36, 37, 25 das Schneckenradsegment und damit die Seitenkontakte 23 und 24 im Sinne
der Unterbrechung des bestehenden Kontaktes 23, 22. Diese Verstellungen erfolgen
so lange, bis der Kontakt bei 22, 23 wieder unterbrochen ist. Das Relais
30 ist dann wieder stromlos, und der Kontaktsatz 33 gelangt wieder in die
gezeichnete Stellung. Die Einrichtung ist nun
z. B. durch entsprechende
Justierung der Kontakte 22, 23, 2.4 so getroffen, daß der einzustellende Gegenstand
dann höchstens um weniger als eine halbe Umdrehung des Feinsystems von dem auf der
Geberseite eingestellten Wert abweicht. Ist nun ein solcher geringfügiger Fehler
noch vorhanden, so wird dieser nach den eben betrachteten Schaltvorgängen dadurch
sofort beseitigt, daß nach Wiederherstellung der gezeichneten Stellung des Kontaktsatzes
33 der Anker des Feinempfängers ig sogleich in die zu dem Anker des Feingebers :2
synchrone Stellung springt und dabei den einzustellenden Gegenstand mitnimmt.
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Erfolgt die Verstellung der Handkurbel 3 in solchem Drehsinne, daß
nicht der Kontakt 22, 23, sondern der Kontakt22, 2:1, geschlossen wird, so spielen
sich die oben betrachteten Schaltvorgänge in ganz entsprechender Weise ab, nur mit
dem Unterschied, daß der Feinempfänger ig in entgegengesetztem Umlaufsinne als Kurzschlußmotor
läuft.
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Die dargestellte Einrichtung kann in vielfacher Hinsicht abgeändert
werden. So können z. B. die Kontakte 23, a.I feststehen, und der Kontaktarm 22 kann
mit dem Planetenrad eines Differentialgetriebes gekuppelt sein, dessen eines Sonnenrad
von dem Anker des Grobempfängers 18 und dessen anderes Sonnenrad von dem Anker des
Feinempfängers ig angetrieben wird. In diesem Falle können die Schleifringanordnungen
27, 26 in Wegfall kommen, während der Schneckenantrieb 37 zweckmäßig beibehalten
wird. Weiter können statt je eines Grobsystems und je eines Feinsystems auf der
Geber- und auf der Empfängerseite auch noch mehr Systeme, z. B. ein Grob-, ein Mittel-
und .ein Feinsystem, vorgesehen sein. In diesem Falle wird an dem Anker des Mittelsystems
eine entsprechende Kontaktanordnung vorgesehen, wie sie an dem Anker des Grobempfängers
dargestellt ist. Die Kontaktanordnungen des Grobempfängers und des Mittelempfängers
werden am besten parallel geschaltet, so daß der Feinempfänger erst dann aufhört,
als Motor zu laufen, wenn sowohl die Kontaktvorrichtung des Grobempfängers als auch
diejenige des Mittelempfängers wieder stromlos geworden ist. Um Pendelungen zu vermeiden,
ist es unter Umständen zweckmäßig, durch eine Bremse, einen Zentrifugalschalter
u. dgl. während der Motorwirkung des Empfängers eine Drehzahlbegrenzung herbeizuführen.
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Weiter kann man auch statt der dargestellten Versetzung der zusätzlichen
Feldwicklung 28 des Feinempfängers ig gegenüber der Hauptfeldwicklung 21 um go°
andere Winkel anwenden. Statt des Kondensators 32 können auch andere Mittel zur
Phasenverschiebun'-Anwendung finden, z. B. Induktionsspulen. Schließlich ist es
auch nicht erforderlich, daß die Geber ebenfalls von motorähnlicher Bauart sind.
Es können gewünschtenfalls auch an sich bekannte Widerstandsgeber oder Kontaktvorrichtungen,
mittels deren verschiedene Spannungskombinationen an die Ankerwicklungen der Empfänger
gelegt werden, zur Anwendung kommen. Es genügt, wenn nur einer der Empfänger von
motorähnlicher Bauart ist. Die Einrichtung kann auch an Empfängern vorgesehen werden,
bei denen Stator und Rotor die Rollen getauscht haben. In diesem Falle wird auf
dem Anker senkrecht zur Hauptfeldwicklung die Hilfsfeldwicklung aufgebracht. Außer
zur Verstellung von Rechengetrieben für artilleristische Zwecke können selbstverständlich
auch andere Gegenstände, für welche die Verstellkraft des als Motor schaltbaren
Empfängers ausreicht, von diesem angetrieben werden, z. B. Fernrohre, kleine Scheinwerfer
oder Lichtzeigeranordnungen mit Abdeckbändern od. dgl.
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Gewünschtenfalls kann die neue Einrichtung auch für Gleichstrombetrieb
oder für Drehstrombetrieb in sinngemäßer Weise eingerichtet sein.