DE842914C

DE842914C - Vorrichtung zum Fernuebertragen einer Bewegung fuer Anzeige und/oder Steuerzwecke

Info

Publication number: DE842914C
Application number: DEB8811A
Authority: DE
Inventors: Robert Stillson Childs
Original assignee: Bendix Aviation Corp
Current assignee: Bendix Aviation Corp
Priority date: 1943-06-21
Filing date: 1950-08-17
Publication date: 1952-07-03
Also published as: FR944293A; GB590334A; BE480168A; US2441869A

Description

Vorrichtung zum Fernübertragen einer Bewegung für Anzeige und/oder Steuerzwecke Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen, um eine 13e<<,egung, und zwar ohne Rücksicht darauf, oh es sich um eine Längsbewegung oder um eine Winkelbewegung handelt, für Anzeige- und/oder Steuerzwecke nach einem entfernten funkt zu Übertragen..
Bei bekannten sog. Fernmeßvorrichtungen, wie z. 13. bei der iri dem amerikanischen Patent 2269602 Voll W. A. Re i che 1 beschriebenen Vorrichtung, war es nötig, um eine Längsbewegung zu übertragen und wiederzugeben, zwischen lern Sonderläufer und dem durchs eine gemessene Größe beeinflußten Teil ein verhältnismäßig kompliziertes Gestänge vorzusehen, damit eine Längsbewegung des letztgenannten Teils in eine Drehbewegung des Sonderläufers mit einem Wert verwandelt wird, der der Änderung in der gemessenen Größe entspricht. Um eine genaue Messung der Änderung in der gemessenen Größe zu- ermöglichen, mußte selbstverständlich ein genaues Gestänge verwendet werden, so daß viel Zeit und Mühe nötig war, *rn die verschiedenen Teile des Gestänges auszubilden und in einen .passenden Zusammenhang miteinander zu bringen, damit der angestrebte Zweck erreicht wird. Wenn es ferner erwünscht war, verschiedene NIeßgrößen, wie z. B. den Druck in einem Sammelbehälter, den Öldruök u. d-1: an einer entfernten Stelle anzuzeigen, so waren die erforderlichen Gestänge schwer anzubringen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt daher, eine neuartige Fernmeßvorriohtung zu schaffen; bei welcher ein durch eine Änderung in der gemessenen Größe beeinfflußtes Glied mit dem -beweglichen Teil einer Übertragungsvorrichtung .derart unmittelbar verbunden ist, daß die dem Sender mitgeteilte Bewegung hei einem Empfänger genau wiedergegeben wird, wodurch die Nachteile vermieden werden, die bei Verwendung der bekannten, zu .diesem Zweck üblichen Zwischengestänge vorkommen.
Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, eine neuartige elektromagnetische Vorrichtung zu schaffen, die sich für Fernmeßvorriahtungen eignet, welche in einer solchen Einrichtung entweder als Sender oder als Empfänger verwendet werden können oder worin zwei solche Vorrichtungen vorhanden sein können, von denen ,die eine als Sender und die 'andere als Empfänger arbeitet.
Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, eine neuartige elektromagnetische Vorrichtung zu schaffen, die sich für solche Fernmeßvorridhtungen eignet, bei denen das für gewöhnlich feststehende Glied so ausgeführt ist, @daß es sich !in der Längsrichtung erstreckt, während der :bewegliche Teil so angeordnet ist,, daß er sich ' gegenüber dem feststehenden Teil in der Längsrichtung fortbewegt, im Gegensatz zu den bisher üblichen feststehenden ringförmigen Teilen mit den zugehörigen drehbaren Läufern.
Ein anderer Zweck der Erfindung 'besteht darin, eine neuartige Fernmeßvorrichtung zu schaffen, die sich dazu eignet, eine Längsbewegung zu übertragen und wiederzugeben und bei welcher der sich entsprechend der gemessenen Größe in der Längsrichtung bewegende Teil am beweglichen Teil des Senders unmittelbar befestigt ist.
Noch ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, eine neuartige Fernmeßvorrichtung zu schaffen, bei welcher zwei ungleiche Vorrichtungen verwendet werden,, von denen die eine oder die andere äls Sender oder als Empfänger arbeiten 'kann, wobei die eine dieser Vorrichtungen einen in der Längsrichtung beweglichen und die andere einen drehbaren Teil besitzt.
Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, eine neuartige Fernmeßvorrichtung zu schaffen, bei welcher zwei ähnliche Vorrichtungen verwendet werden, von denen die eine als Bewegungsübertrager und die andere als Empfänger zur Wiedergahe der Bewegung arbeitet, wobei diese beiden Vorrichtungen mit in der Längsrichtung be-wegl-ichen Teilen versehen sind.
Noch ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, eine neuartige und verbesserte Einrichtung zu schaffen, die zur Wiedergabe einer Bewegung an einer entfernten Stelle dient und eine neuartige elektromagnetische Vorrichtung umfaßt, welche aus einem umwickelten, verhältnismäßig feststehenden Teil besteht, der mit einem magnetischen, in der Längsrichtung beweglichen Teil zusammenarbeitet, welcher keine Wicklungen trägt, wodurch die Verwendung von Bürsten, Schleifringen und Kommutatoren überflüssig wird und wobei der bewegliche Teil ferner so angeordnet ist, daß er unmittelbar mit einer Vorrichtung verbunden werden kann; die durch die Änderungen in der gemessenen Größe beeinflußt wird.
Die obigen und auch andere Zwecke sowie Vorteile der Erfindung ergeben sich mit mehr Einzelheften aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und aus den Zeichnungen, worin mehrere Ausführungsformen der Erfindung bei-. sppielsweise dargestellt sind. Es wird jedoch ausdrücklich bemerkt, daß .diese Zeichnungen nur Ausführungsbeispiele zeigen, auf die sich die Erfindung in keiner Weise beschränkt. In diesen Zeichnungen zeigt Fig. i eine mehr oder weniger schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung in ihrer Anwendung für die Erzeugung einer Fernanzeige, z. B. durch eine .durch Druck beeinflußte Vorrichtung mit einer als Sender arbeitenden Vor= richfung und einer ähnlichen als Empfänger arbeitenden Vorrichtung und mit den zugehörigen magnetischen und elektrischen Stromkreisen und Verbindungen, ' Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Aus-Führungsform der neuartigen Vorrichtung nach Fig. i, Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer ähnlichen. Ansicht wie, Fig. i und Fig. 4 eine dritteAusführungsform der Erfindung in einer ähnlichen Ansicht wie Fig. i und 3.
Die neuartige, ' in den Zeichnungen und insbesondere in der Fig. i dargestellte Vorrichtung nach der Erfindung besteht bei dem dargestellten Ausfiihrungabeispiel aus einer neuartigen Übertragungsvorrichtung 5 und einer ähnlichen entfernten Empfängervorrichtung 6, die in der weiter unten beschriebenen Weise mit dem Sender verbunden ist. Der Einfachheit halber wurde nur eine einzige Empfängervorrichtung gezeigt, jedoch versteht es sich von selbst, daß zwei oder mehrere Empfängervorrichtungen mit der Übertragervorridhtung 5 verbunden sein können, so daß die beim, Sender entstehende Bewegung an zwei oder mehreren entfernten Stellen wiedergegeben werden kann.
Die Übertragervorrichtung 5 besteht. aus einem verhältnismäßig fest stehenden Ständer mit einem Kern 7 und einem 'beweglichen, mit diesem zusammenarbeitenden Anker B. Der genannte Anker kann unter dem Einfiuß der Ausdehnung bzw. Zusammenziehung eines z. B. von einer bestimmten Größe beeinflußten Teils 9, mit welchem der beweg-. liohe Teil durch Vermittlung eines geeigneten Pfostens io unmittelbar befestigt ist, gegenüber dem Ständer eine Längsbewegung ausfuhren. Der Ständ'erkern 7 besteht aus einem magnetischen, hoch durchlässigen Material und -ist als länglicher Teil i i ausgebildet, der mit einem mittleren Luftspalt 12 versehen. und mit einer einzigen Spule 13 bewickelt ist, die an zwei oder mehreren Punkten, wie z. B, an den Punkten 14 und 15, zwischen den S.pulenend'en 16 und 17 Anzapfungen besitzt, wobei die Enden und die Anzapfungen um ein Drittel der Gesamtlänge der . Spule voneinander entfernt sind. Mit anderen Worten: der Anzapfungspunkt i5 befindet sich in einem :1')stand vorn Ende 16, der gleich einem Drittel der Gsamtlänge der Spule ist, und der Anzapfungspunkt 14 befindet sich in einem Abstand vom Ende 16, der zwei Drittel der Gesamtlänge der Spule entspricht.
Der Anker 8, der aus einer Reihe von in einer Linie angeordneten Magneten 18, 19, 20 und 21 besteht, ist im Luftspalt 12 so angeordnet, .daß er sich gegenüber dem Ständerkern 7 und der Spule 13 in der Längsrichtung bewegen kann und mit diesen in magnetischem Zusammenhang steht. Die aneinandergereihten Magnete sind übereinander angeordnet, und zwar so, daß der eine Pol eines Magnetes am gleichen Pol des nädhstliegend'en Magnetes anliegt. Der Zweck dieser Anordnung soll später erläutert werden. Jeder. Magnet erzeugt einen lagnetfluß mit einer einzigen Richtung, der in der in Fig. 1 durch Pfeile angedeuteten Weise in den Kern 7 eindringt.
Die in Fig. 1 dargestellte Empfängervorrichtung 6 befindet sich an der entfernten Stelle und besteht ebenfalls aus einem Ständer mit einem länglichen Kern 22 aus einem magnetischen, hoch durchlässigen Material. Der genannte Kern ist mit einem mittleren Luftspalt 23 und mit einer einzigen Spule 24 versehen, die an zwei oder mehreren Punkten, z. B. an den Punkten 25 und 26, zwischen den Spulenenden 27 und 28 mit Anzapfungen versehen ist, wobei die Enden Und :lnzapfungen der Spule in ähnlicher Weise wie 'bei der entsprechenden Spule der Fig. 1 voneinander entfernt sind. Mit anderen `''orten: der Anzapfungspunkt 26 befindet sich in einem Abstand vom Spulenentde 27, der einem Drittel der Gesamtspulenlänge, und der Anzapfungspunkt 25 befindet sich in einem Abstand vom Spulenende 27, der einer Größe von zwei Dritteln der Gesamtspulenlänge entspricht.
Ein mit dem beweglichen Anker 8 in ,der Fig. 1 identischer Anker 29 ist innerhalb ,des Luftspaltes so angeordnet, daß er sich in der Längsrichtung bewegen kann. Dieser Anker besteht aus' einer Reihe von in einer Linie übereinander angeordneten Magneten 30, 31, 32 und 33, bei denen der eine Pol eines Magnetes an (lern gleichen Pol des nächstliegenden Magnetes anliegt. Der Zweck dieser Anordnung soll später erläutert werden. Das ei.neEnde des Teils 29 kann mit einem geeigneten Zeiger 34 versehen sein, der so angeordnet ist, daß er sich längs einer Skala 35 bewegen 'kann.
Die Enden.16 und 17 der Spule .des Senderständers sind mit -den Enden 27 und 28 einer Spule 24 des EmpfängerstäUders durch geeignete Leiter 36 bzw. 37 elektrisch verbunden, während die Anzapfungspunkte 1.4 und 15 der Spule 13 mit entsprechenden Anzapfungspun:kten 25 und 26 der Spule 24 durch geeignete Leiter 38 bzw. 39 elektrisch verbunden sind.
Die Senderständerspule 13 und die Empfängers t# indersl)ule 24 werden 1 1 )ei,de entweder durch einen Einpihasenwechselstrom oder durch einen pulsierenden Strom von einer geeigneten Stromquelle erregt; die durch Leiter 41 bzw.42 mit den Leitern 36 bzw. 37 verl>itrrelen ist. Diese Stromquelle kann z. ß..ein Generator, ein Wechselstromerzeuger, ein Schalter oder eine Oszillatorva'kuumröhre sein.
Aus obigem geht nun ohne weiteres hervor; .daß bei der oben beschriebenen Anordnung die Anzapfungspunkte 14, 15 .der Spule 13 und die AnzapfungspUnkte 25, 26 der Spule 24 in Wir'klich'keit Mehrphasenverbindungen bedeuten, während die Enden 16, 17 der Spule 13 und die Enden 27, 28 der Spule 24 Einphasenverbindungen darstellen: Mit anderen Worten: .die Gesamtlänge einer jeden Spule ist eine Einphasenwindung, während die Anzapfungsa!bschnitte jede Spule in Abschnitte einteilen, die um 12o elektrische Grade gegeneinander versetzt sind. Die Spulen 13 und 24 arbeiten somit als Spartransformator mit Zuführungsklemmen 16, 17 und 27, 28 und mit Abführungsklemrnen 14, t5 und 25, 26.
Bei der Erregung der Spulen 13 und 24 der Sender- und Empfängerständer an deren Enden 16, 17 und 27, 28.durch die Stromquelle 40 werden in den Anzapfungsa.bschnitten der Spulen Spannungen erzeugt, die infolge der periodischen Umkehrungen des Flusses entstehen, der in den.Ständ'erkernen 7 und 22 durch den sich periodisch ändernden, von der Spannungsquelle 4o aus in .den Spulen 13 und 24 fließenden Strom erzeugt wird. Da die elektromagnetische Wirkung im Empfänger die gleiche ist wie im Sender, soll diese Wirkung der Einfachheit halber nur für den Sender beschrieben werden. Während einer halben Periode des von der Stromquelle 4o gelieferten Erregerstromes wirkt der sich periodisch ändernde, in Fig. 1 durch den Buchstaben A bezeichnete Fluß im Kern dem einseitig gerichteten Fluß eines jeden zweiten Magnetes des Teils 8, d. h. dem durch die Buchstaben C und E in Fig. 1 bezeichneten Fluß der Magnete 18 und 20 entgegen, und gleichzeitig unterstützt er den einseitig gerichteten Fluß der übrigen Magnete 19 und 21, welcher Fluß in der gleichen Figur mit den Buchstaben B und D bezeichnet ist. Während der anderen halben Periode des Erregerstromes wird ,der sich periodisch ändernde Fluß dadurch, daß er 'hier seine Richtung geändert he, den einseitig gerichteten Fluß C und E der Magnete 18 und 20 unterstützen und gleichzeitig dem einseitig gerichteten Fluß I3 und D der Magnete r9 und 21 entgegenwirken. Die auf diese Weise in den Abschnitten. der Spulen 13 und 24 durch die Änderung des Flusses in den Kernen 11 und 22 erzeugten Spannungen sind gerade Harmonischen der Grundfrequenz des Erregerstromes.
Wenn ein Synchronismuszustand herrscht, so sind die geraden harmonischen Spannungen in den Abschnitten der Spule 13 mit den geraden harmonischen Spannungen in den Abschnitten dLer Spule 24 im wesentlichen gleich, aber sie halben eine entgegengesetzte Richtung, was zur Folge hat, daß kein Sekundärstrom in den Leitern 36, 37, 38 und 39 fließt, durch welche die Abschnitte der Senderspule 13 mit den Abschnitten der Empfängerspule 24 -verbunden sind. Wenn jedoch der bewegliche Teil 8 des Senders durch ;den Teil 9 in der Längsrichtung verschalen wird, so sind die Sekundär- Spannungen in der Spule 13 nicht mehr mit den Sekundärspannungen in der Spule 24 gleich, und ein Strom fließt jetzt in den Leitern 36, 37, 38 und 39, welche die Abschnitte der Spule 13 mit .deri Abschnitten der Spule 24 verbinden, wodurch im Empfängerkern 22 ein resultierendes Magnetfeld erzeugt wird, das auf die Einzelfelder in den entsprechenden Magneten des Empfängerteils 29 einwirkt, um eine Kraft zu erzeugen, welche .den Teil 29 in der Längsrichtung verschiebt und in eine dem Teil 8 des Senders entsprechende Stellung bringt. Die Bewegung des Empfängerteils 29 betätigt den Zeiger 34 längs der Skala 35,, um die Größe der Verschiebung des Senderteils 8 durch einen Teil 9 anzuzeigen. Auf diese Weise wird die Bewegung des Senders durch den Empfängerteil 29 an einer entfernten Stelle wiedergegeben, und das Maß der Änderung in der gemessenen Größe wird durch den Zeiger 34 an dieser entfernten Stelle wiederholt und angezeigt.
Der in Fig. i dargestellte und durch die betreffende Größe beeinflußte Teil 9 besteht aus einer einzigen Membran., jedoch ikann er auch aus mehreren solchen Membranen oder aus einem Blasebalg von beliebiger bekannterAusführungbestehen, so daß eine beliebige Änderung in einem Druck oder in einer sonstigen gemessenen Größe auf der Senderseite den druckempfindlidhen Teil bzw. die druckempfindlichen Teile betätigt, die sich dann längs einer Längsachse ausdehnen bzw. 'zusammenziehen. Auf diese Weise kann der bxwegliclie Teil oder Anker des Senders m-it dem druckempfindlichen Teil unmittelbar verbunden sein, wodurch sämtliche Zwischengetriebe und sonstige Mechanismen vermieden werden, auf die man früher angewiesen war.
Der Sender 5 ist in der Fig. i schematisch dargestellt, jedoch zeigt Fig.2 eine mögliche praktische einer solchen Vorrichtung. Der dort dargestellte Ständer 'besteht aus einen zylindrischen Teil 43 aus einem magnetischen, hoch durchlässigen Material, wie z. 13. ,u-Metall, mit drei im wesentlichen ähnlichen, in einer Längslinie angeordneten Abschnitten 44, 45 und 46, die in einem entsprechende Kammern bildenden Wickelkörper 47 angeordnet sind. Die Abschnitte 44, 45 und 46 dienen zur Aufnahme einer einzigen Spule 48, die aus mehreren Windungen mit Zuführungsleitern 49, 5o und zwei Anzapfungsleitern besteht, die in ähnlicher Weise wie bei der Spule 13 in Fig. i beschrieben ausgebildet und mit den Leitern 51 und 52 verbunden sind.
Der Ständer 43 ist mit einer mittleren Längsbohrung .versehen, die zur Aufnahme einer rohrförmigen Muffe 53 dient, welche sich gegenüber dem Ständer in der Längsrichtung bewegen kann. Die Muffe 53 ist hohl und enthält eine Reiche von in einer Linse aneinandergereihten Magneten 54, 55, 56 und 57, die innerhalb der Muffe starr befestigt sind und deren Anordnung eine solche ist, daß der eine Pol .des ersten Magnetes an dem gleichen Pol des zweiten Magnetes anliegt usw.
Wird die Spule 48 erregt, so fließt der durch den Erregerstrom erzeugte, sich periodisch ändernde Fluß durch den zylindrischen Teil 43 in der gleichen Weise, wie der Fluß A den in Fig. i gezeigten Kern 7 durchfließt. Um zu verhindern, daß dieser sich periodisch ändernde Fluß irgendeinen der Magnete als Rückleitung benutzt, so besteht die Muffe 53 vorzugsweise aus Kupfer, so daß ein solcher Fluß in der Muffe einfach Wirbelströme erzeugen wird, die ihrerseits örtliche Magnetfelder erzeugen, um den unerwünschten Teil des sich ändernden Flusses zu neutralisieren.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Übertragungsvorrichtung sind .innerhalb der Muffe 53 vier Magnete 54, 55, 56 und 57 gezeigt, jedoch würde die Vorrichtung ebenso gut arbeiten, wenn die Muffe nur jeden zweiten Magnet, d. h. nur die Magnete 54 und 56 enthalten würde. Diese Magnete würden dann durch die Länge eines einzelnen Magnetes voneinander getrennt sein. In diesem Fall würde sich der Südpol des Magnetes 54 'rüber 'dem Raum befinden, der sonst vom Magnet 55 eingenommen wird, während sich der Nordpol des Magnetes 56 gegenüber dem Südpol des Magnetes 55 befinden würde, im Gegensatz zur Anordnung, bei welcher gleiche Pole aneinanderliegen, wenn alle vier Magnete vorgesehen sind. Ferner würde die Übertragungsvorrichtung auch dann die '.beabsichtigte Wirkung haben, wenn nur ein Magnet, wie z. B. der Magnet 54, in der Muffe 53 vorhanden wäre. Ob nun ein, zwei, drei odervier Magnete verwendet werden, so sind die elektromagnetische Wirkurig und die Arbeitsweise dies Senders im wesentlichen die gleichen, wie für den Sender 5 der Fig. i beschrieben, @d. h. das Zusammenwirken des sich periodisch ändernden Flusses mit dem einseitig gerichteten Magnetfeld eines oder mehrerer der Magnete erzeugt in den angezapften Spulenabsdhnitten sekundäre Harmonischen, deren Wert sich in jedem Abschnitt mit der Verschiebung der Muffe 53 mit ihrem Magnet bzw. ihren Magneten ändert.
In manchen Fällen kann es erwünscht sein, die Längsbewegung des Senders in eine Winkelbewegung des Empfängers zu verwandeln, und zu diesem Zweck benutzt man die in der Fig. 3 gezeigte Ausführung. Die in dieser Figur gezeigte Übertragungsvorrichtung ioo ist in jeder Hinsicht mit der Vorrichtung 5 der Fig. i ähnlich, besteht jedoch aus einem Ständer, .der einen länglichen, mit einer mittleren Bohrung versehenen Kern ioi besitzt; auf welchem eine einzige Spule 102 aufgewickelt ist, welche Zuführungsleitungen 103 und 104 sowie Anzapfungspunkte 1o5, loh aufweist, die voneinander und vom betreffenden Zuführungsende um ein Drittel der Gesamtlänge der Spule entfernt sind. Ein Anker, der aus einer Reiche von in der Längsrichtung aneinand'ergereihten Magneten 1o8, 1o9, i io und i i i besteht, ist innerhalb der Kernbohrung so angeordnet, daß er sich unter dem Einfluß der Ausdehnung bzw. Zusammenziehung , eines die betreffende Größe messenden Teils 107' gegenüber .dem Ständer in der Längsriohtung bewegen kann. 13ei dieser Ausführungsform besteht die Empfängervorrichtung aus einem Ständer und einem mit diesem zusammenwirkenden Läufer. Der Ständer besteht aus einem Kern 113, der als ringförmiger lamellierter Teil aus einem magnetischen, hoch durchlässigen Material ausgeführt und auf welchem eine einzige Spule 114 aufgewickelt ist, welche zwei oder mehrere Anzapfungen, wie z. B. 115 und 116, zwischen den Spulenenden 117 und 118 aufweist; die Enden und die Anzapfungen stehen einander gegenüber längs des Umfanges des Kernes in einem Winkelabstand, der i2o elektrischen Graden entspricht.
Innerhalb des Ständerkernes 113 desEmpfängers ist ein Läufer i i9 konzentrisch in magnetischem Zusammenhang mit diesem und mit der Spule 114 angeordnet; dieser Läufer besteht aus einer magnetischen Scheibe, deren eine Hälfte den Nordpol und die andere Hälfte den .Südpol bildet. Auf diese Weise erzeugt der Drehmagnet iig einen einseitig gerichteten Magnetfluß, der .im Kern 113 in ähnlicher Weise fließt wie der Fluß der Ankermagnete derÜbertragungsvorrichtung imKern iöi.
Die freien Enden 103 und 104 der Senderspule 102 sind mit den Enden 117 und 118 der Empfängerspule 114 durch Leiter 120 und 121 und die Anzapfungen io5 und io6 der Spule 102 durch Leiter 122 und 123 mit Anzapfungen 115 und 116 der Spule i 14 elektrisch verbunden. Auf diese Weise bilden die Anzapfungen io5, io6 und 115, 116 tatsächlich Mehrphasenverbindungen, während die Enden 103, 104 und 117, 118 Einphasenverbindungen bilden. Die Spulen io2 und 114 arbeiten als Spartransformatoren mit Zuführungsklemmen 103, 104 und 117, 118 und Abfü!hrungsklemmen i o5, i o6 und 115, 116. Eine geeignete Stromquelle, die einen pulsierenden Strom oder einen Wechselstrom liefert, ist durch geeignete Leiter 125 und 126 mit den Leitern i2o und 121 verbunden.
Wie oben erklärt, arbeitet der sich innerhalb des Ständ'erkernes periodisch ändernde Fluß infolge des Durchflusses eines von der Stromquelle 124 gelieferten Erregerstromes durch die Senderspule i o2 mit dem bzw. den einseitig gerichteten Magnetfeldern des Magnetes bzw. der Magnete zusammen, die zum Sender gehören, so daß sekundäre Harmonischen in den Anzapfungsabschnitten io5, io6 der Spule io2 erzeugt werden. Das gleiche gilt für die Empfängervorrichtung. Mit anderen Worten: während einer halben Periode des durch die Empfängerspule 114 fließenden Erregerstromes wirkt der sich im Magnetkern 113 periodisch ändernde Fluß dem einseitig gerichteten Fluß des magnetischen Läufers i i9 in der einen Hälfte des Kernes entgegen und unterstützt gleichzeitig den einseitig gerichteten Fluß in der anderen Hälfte des Kernes, während der sich periodisch ändernde Fluß in der anderen halben Periode des Erregerstromes den einseitig gerichteten Fluß des Läufers i i9 in der ersten Hälfte des Empfängerkernes unterstützt und gleichzeitig dem einseitig gerichteten Fluß in der anderen Hälfte des Kernes entgegenwirkt. Die Sekundärspannungen, die durch das oben heschriebene Zusammenwirken des Flusses in den Kernen ioi und 113 und in den Albschnitten der Spulen 102 und 114 erzeugt werden, sind gerade Harmonischen der Grundfrequenz des Erregerstromes.
In einer synchronen Stellung, d: h. wenn der längs bewegliche Anker des Senders eine Stellung einnimmt, .die derjenigen des Empfängerläufers entspricht, sind die geraden Harmonischen in den Abschnitten der Senderspule mit den geraden harmonischen Spannungen in den Abschnitten der Empfängerspule im wesentlichen gleich, haben jedoch entgegengesetzte Richtungen, so daß kein Strom in den Verbindungsleitungen fließt. Sobald sich aber der Wert der gemessenen Größe ändert, ,dehnt sich der Teil 107 aus oder zieht sich zusammen, wodurch sich der bewegliche Teil oder Anker des Senders gegenüber dem Ständer in der Längsrichtung bewegt, so @daß die Sekundärspannungen in der Spule 102 nicht: mehr mit den Sekundärspannungen in der Empfängerspule gleich sind und ein Strom nunmehr in den Verbindungsleitungen fließt und im Empfängerkern 113 ein Magnetfeld erzeugt, das auf das Feld des Empfängerläufers einwirkt, um ein Drehmoment zu erzeugen, welches den Empfängerläufer so lange in Drehung versetzt, bis dieser eine Stellung erreicht, die der Stellung des 'beweglichen Senders entspricht. Die Läuferdrehung wird durch eine geeignete Welle 127 auf einen Zeiger 128 übertragen, der sich über einer Skala 129 bewegt. Auf diese Weise wird die Größe der dem Sender mitgeteilten Längsbewegung wiedergegeben und deren Wert durch den Zeiger 128 im Empfänger angezeigt. Durch Verwendung von mehr als vier Magneten für den Senderanker kann die Vorrichtung nach Fig. 2 so ausgeführt werden; daß der Zeiger 128 des Empfängers so beeinflußt werden kann, daß er für zwei odermehrere Umdrehungen gegenüber der Skala 129 schwingt.
Die oben beschriebene Vorrichtung kann auch umgekehrt werden; wie Fig. 4 zeigt, kann die Übertragungsvorric-htung mit der Empfängervorrichtung der Fig. 3 identisch sein und aus ,einem Ständer und einem mit diesem induktiv gekpppelten Läufer bestehen, wobei der Ständer aus einem Kern i5o besteht, der als ringförmiger lamellierter Teil aus einem magnetischen, hoch durchlässigen Material ausgebildet und auf welchem eine einzige Spule 151 aufgewickelt ist, die an zwei oder mehreren Stellen, wie z. B. 152 und 153, zwischen ihren Enden 154 und 155 Anzapfungen aufweist, und zwar in der Weise, daß die Enden und Anzapfungen längs des Kernes im Winkel in einem Abstand von i2o° voneinander liegen. Mit dem Ständer arbeitet ein konzentrisch zu diesem angeordneter magnetischer Läufer zusammen, der als Scheibe ausgebildet ist und durch die Ausdehnung und Zusammenziehung eines durch die gemessene Größe beeinflußten Teils 157 betätigt wird, mit welchem der Läufer .durch eine Zahnstange 158 verbunden ist, die von dem genannten Teil getragen wird und mit einem an der den Läufer tragenden Welle befestigten Zahnrad 159 im Eingriff steht.
Bei dieser Ausführungsform ist .die Empfangsvorrichtung mit der Übertragungsvorrichtung der Fig. 3 ähnlich und besteht insbesondere aus einem Ständer mit einem länglichen, eine mittlere Bohrung aufweisenden. Kern 161, auf welchem eine einzige Spule 162 aufgewickelt ist, welche Zuführungsleiter 163 und 164 sowieAnzapfungen 165 und 166 besitzt, von denen jede von der anderen und von den entsprechenden Zuführungen um ein Drittel der Gesamtlänge der Spiele entfernt ist. Innerhalb der Kernbohrung ist ein Anker angeordnet, der sich gegenüber dem Ständer in der Längsrichtung bewegen 'kann und, aus mehreren in der Längsrichtung aneinandergereihten Magneten 167, 168, 169 und 170 besteht. An einem Ende des Ankers ist ein geeigneter Zeiger 171 befestigt, der sich gegenüber einer Skala 172 in derLängsrichtung .bewegen kann.
Die Enden 154 und 155 der Senders@pule sind durch Leiter 173 und 174 mit den Enden 163 und 164 verbunden, während die Anzapfungen 152 und 153 durch Leiter 175 und 176 mit den Anzapfungen 1(>5 und 166 verbunden sind. Die Anzapfungen 152, 153 und 165, 166 bilden tatsächlich Mehrphasenverbindungen, während die Enden 154, 155 und 163, 164Ei11phasenverbindungen bilden. DieSender-und Empfängerspulen wirken als Transformatoren in Sparschaltung und besitzen Zuführungsklemmen 154, 155 und 163, 164 sowie Abführungs@klemmen 152, 153 und 165, 166. Eine Stromquelle 177, die einen pulsierenden Strom oder einen Wechselstrom liefert, ist durch Leiter 178 und 179 mit den Leitern 173., 174 verbunden.
.Aus obigem geht nun ohne weiteres hervor, daß irgendein in der gemessenen Größe entstehender Wechsel den Teil 157 so beeinflußt, daß dieser sich ausdehnt oder zusammenzieht, so daß der Sen@derläufer 156 hierdurch verschwenkt wird. Diese Läuferverschwenkung bewirkt eine Änderung im Wert der Sekundärspannungen in den drei Abschnitten der Spule 151, so dafi ein Strom durch die Leiter 173, 174, 175 und 176 fließt und der Synchronismus nicht mehr besteht. Das resultierende, im Empfängerständer entstehende Magnetfeld erzeugt ein Drehmoment, das den Empfängeranker in der einen oder in der anderen Richtung bewegt, bis der Synchronismus wiederhergestellt wird. Gleichzeitig bewegt sich der Zeiger 171 gegenüber der Skala 172, um die Größe der Änderung anzuzeigen, der am Sender in der gemessenen Größe entsteht.
Hierdurch wind also eine neuartige und verhältnismäßig einfache Vorrichtung geschaffen, um eine Bewegung an einer entfernten Stelle zu Kontrollzwecken zu wiederholen bzw. an dieser Stelle die Größe einer an einem verschiedenen Ort vorkommenden Änderung in einer bestimmten Größe anzugeben. Die Vorrichtung besteht aus der möglich geringstem Anzahl von Teilen, ist klein, gedrungen und leicht, so daß sie mit geringen Kosten in größeren Mengen hergestellt werden kann, wodurch sie sich besonders für die Anbringung auf einem Flugzeug eignet, um die Motortemperatur, den Brennstoffdruck, den Bren.nstoffspie,gel, den Ü1-druck usw. an einer entfernten Stelle anzugeben, ohne daß es nötig wäre, zwischen .dem von der Änderung in der (betreffenden Größe beeinflußten Teil und dem Anker der "heuartigen elektromagnetischen Vorrichtung komplizierte Gestänge bzw. Zahnräder oder andere Mechanismen vorzusehen.
Wenn auch mehrere Ausführunigsformen der. Erfindung dargestellt und ausführlich beschrieben wurden, so ist es jedoch möglich, an der Ausführung und an .der gegenseitigen Anordnung der Teile verschiedene Abänderungen vorzunehmen, die dem Fachmann naheliegen. Die Tragweite ,der Erfindung wird daher nur durch .die nachfolgenden Patentansprüche begrenzt.

Claims

. PATENTANSPRÜCHE: 1. Fernanzeige- oder Fernsteuereinrichtung, die zum Übertragen einer Bewegung bestimmt ist und bei welcher der Sender und/oder Empfänger einen durch einen Dauermagnet gebildeten 'beweglichen Teil und einen Ständer, der aus einem Kern aus einem magnetischen, hoch durchlässigen Material besteht und mit dem genannten Dauermagnet zusammenwirkt, sowie eine Wicklung besitzen, die von einer Stromduelle erregt wird, deren Strom sich periodisch ändert, welche Wicklung Zwischenanzapfungen aufweist und als Erreger- und Ausgangswicklung dient, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Kern (7-22-101). im allgemeinen länglich ausgebildet und im Innern hohl ist sowie eine von ei,nem Ende zum anderen ununterbrochene Wicklung (13-24-1o2) trägt, die durch einen sieh periodisch ändernden Strom erregt wird und zwischen ihren Enden Zwiscfienanzapfungen (14, 15-1o5, 1o6) aufweist, . die dazu bestimmt sind, mit entsprechenden Anzapfungen (25-26) einer ähnlichen als Sender bzw. -"Empfänger für die Winikell>ewegung dienenden Vorrichtung verbunden zu werden, wobei der genannte Kern und die genannte Wicklung so artgeordnet sind, daß sie mit einem beweglichen Teil (8-29-1o8) zusammenwirken, der sich zwangsweise in der Längsrichtung gegenüber der genannten Wicklung und dem genannten Kern bewegt und einen magnetisierten Anker besitzt, der mit -der genannten Wicklung induktiv verbunden ist.
2. Fernübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom feststehenden Kern (7-22-I01) getragene Wicklung (13-24-2o2) eine gerade Spule eines Transformators in Sparschaltung bildet, die an ihren Enden (17, 16-27, 28-1o3, 1o4) mit einem sich periodisch ändernden Strom erregt wird und mehrere Anzapfungen (14, 15-25, 26-105, 1o6) aufweist, die auf deren Länge zwischen denkenannten Enden verteilt sind.
3. Fernühertragungseinriehtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Wicklung (13-24-1o2) des. Kernes (7-22-1o1) vorgesehenen Anzapfungen .diese Wicklung in :111sclinitte teilen, die mit (1:n genannten Anzalrtun:gen und den Endcri der genannten Wicklung eine ylehrphaseaeinrichtun,g bilden, wobei die benannte Wicklung -hinsichtlich der Erregüng als Einphaseneinriclitung erscheint. Fernübertragun;gs-einrichtung nach Anspruch t 1>1s 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung (13-2.f-102) des feststehenden Kernes (7-22-10r) mit zwei Anzapfungen (14, 15-25, 26-1o5, roll) versehen ist, die diese Wicklung in drei .'\bschnitte teilen, welche ein, Drehstromeiriric'litunig bilden. 5. 1, erriiil>ertragungseinric'htung nach Alispruch 1 '1>1s 4, dadurch gekennzeichnet, daß der feststehende Kern (7-22-ioi) als Hohlzylinder Oder Muffe ausgebildet ist, der bzw. die eine ununterbrochene Spulenwirklung (13-24-1o2) trägt. «-elche mit .Anzapfungen (14, 15-25, 26-1o5, 1o6) versehen ist, die längs der genannten X\,'ic'klurrog in gleichmäßigen axialen 1?ntfernungen vorgesehen sind, während der bewegliche Teil (8-29-1o8) aus einem magnetisierten Anker besteht, der so angeordnet ist, daß er sich längs der Achse des genannten Kernes in induktivem Zusammenhang mit diesem Kern und mit der genannten Spule in der Längsrichtung bewegen kann. 6. Fernül>ertragungseinrichtung nach Ansprach 5, dadurch ge'kennzeic'hnet, daß der feststehende Kern oder Ständer einen inneren hehlen zyIindrisclien Teil (12-23) 'besitzt, der voll der Spulenwicklung (13-2.1-1O2) sowie von einem äußeren zylindrischen Teil (ii) umgeben wird, der gegenüber dem erstgenannten Teil koaxial angeordnet und mit diesem durch ringförmige l-,.ndteile verbunden ist, wobei der letzt genannte Teil und die genannten ringförmigen Teile zur Rückleitung ,des induzierten Flusses ini inneren "Geil des Kernes durch die genannte Wicklung dienen. 7. Fernübertragungseinrichtung nach An-s -pruch 5 und 6, dadurch g.ekenaz@eicliai,et, daß der feststehende Kern (7-22-1o1) eine innere axiale 1lohrung (12-23) aufweist, in welcher der bewegliche Teil (8-29-1o8) angeordnet ist, der aus einem länglichen magnetisierten Anker von zylindrischer Ausbildung besteht und sich zwangsweise darin bewegt. B. I'crriiil>ertra@gurrgseinrichtung nach Anspruch i 1>1s 7, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Teil (8-29-1o8) aus einem oder mehreren 1)aueririagneten (18, 19, 20, 21-3o, 31, 32, 33-108, 1o9, i 1o, 11i) besteht, die in der l')ewegungsac'lise des beweglichen Teils aneinandergereilit bzw. übereinander angeordnet sind, wobei gleiche Pole der verschiedenen Magnete anci nande r1 legen. <). Ferniibertragungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet bzw. die Magnete (18, i9 . . . ), der bzw. die den beweglichen Teil bilden, in einer Muffe bzw. in einem rohrförmigen Teil aus einem leitenden n ic4it@magnetischen Material angeordnet sind. io. Fernübertragungseinrichtung nach Anspruch i bis 9; dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Teil (8-1o8) durch das äußere Steuerglied (9-1o7) ohne Zwisdhen,schaltung irgendwelchen Getriebes unmittelbar angetrieben w i rd. i i. Fernübertragungseinrichtung nach Anspruch i bis io, dadurch gekennzeichnet, daß " sie eine Ü'1>ertragungsvorrichtung (5) und eine Empfängervorrichtung (6) besitzt, die miteinander identisch sind. 12. Fernübertragungseinrichtung nach Anspruch i i, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzapfungen (14, 15 und 25, 26) der betreffenden Wicklungen (13 bzw. 24) der, beiden Vorrichtungen, die .den Sender (5) und en Empfänger (6) bilden, miteinander symmetrisch verbunden sind, während die Aus- und Eingangsenden dieser beiden Wicklungen (16, 17 und 27, 28) an einer Stromquelle (40) parallel angeschlossen sind, deren Strom sich periodisch ändert, wobei die Lage des beweglichen Teils (29) des Empfängers (6) durch die zwischen dem eigenen Feld dieses Teils und dem durch die Wicklung (24) des ;genannten Empfängers entsprechend den Verschiebungen :des beweglichen Teils (8) des Senders erzeugten Feld entstehende Rückwirkung gesteuert wird: 13. Fernübertragungseinridhtung nach Anspruch i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daB sie eine elektromagnetische Vorrichtung besitzt, die entweder als Sender (ioo) oder als Empfänger (112) wirkt und mit einer elektromagnetischen Vorrichtung (1i9 bzw. 156) zusammenwirkt, die einen ringförmigen Kern (113-150), der eine Spule (114-I51) trägt; welche zwischen ihren Enden (117, 1I8-154, 155) mehrere Anzapfungen (115, 116-152, 153) aufweist sowie einen beweglichen Teil (i i9, 156) besitzt, der aus einem Dauermagnet besteht, welcher so angeordnet ist, d'aß er sich um die Achse des genannten Kernes in induktivem Zusammenhang mit dem genannten. Kern und der genannten Spule dreht, wobei die Anzapfungen (1o5, 1o6 und 115, 116 bzw. 152, 153 und 165, 166) der Wirklungen (102 und 114 oder 151 und 162) der beiden Vorrichtungen (16o und 117 bzw. 156 und 161), die die Einrichtung bilden, miteinander symmetrisch verbunden sind, während die Ein- und Ausgangsenden der beiden Wicklungen (1o3, 104 und 117, 118 bzw. 154, 155 und 163, 164) mit einer Stromquelle (124 oder 177) parallel verbunden sind, deren Strom sieh periodisch ändert.