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Anordnung zur Fernsteuerung mehrerer Verstellgegenstände durch einen
gemeinsamen Geber Beim Fernantrieb von Bordwaffen von einem gemeinsamen Richtstande
aus ist öfter die Aufgabe gestellt, wenigstens zeitweise zwei oder mehr Waffenstände
gleichzeitig vom gleichen Richtstand aus parallel zu verstellen. Die hierzu benutzten
elektrischen Fernsteuerungen arbeiten mit Regelgrößen, die vom Stellungsunterschied
zwischen Geber und Empfänger abhängig sind, und mit Zusatzregelgrößen, die den Geber-
und Empfängergeschwindigkeiten entsprechen und in Gegenschaltung zur Dämpfung der
Einstellbewegungen des Empfängers dienen. Zur Erzeugung dieser Dämpfungsgrößen dienen
meist Tachometermaschinen, die mit dem Geber bzw. dem Empfänger gekuppelt sind.
Jede Waffe bzw. jeder Empfänger wird über eine eigene Fernsteuerung betätigt. Dabei
können die die wegabhängigen Regelgrößen liefernden Gebersysteme, z. B. je zwei
Drehwandler für Grob- und Feinregelung, entweder für jeden angeschlossenen Empfänger
gesondert vorgesehen und miteinander auf der Geberwelle mechanisch gekuppelt sein;
es können aber für die Wegsteuerung auch gemeinsam sogenannte Muttergeber an der
Geberwelle vorgesehen sein, die mit mehreren Empfängersystemen zusammen arbeiten.
Die Tachometermaschinen dagegen müssen geberseitig normalerweise stets elektrisch
getrennt für die einzelnen Steuerschaltungen vorgesehen werden, da sonst die
beiden
Verstärker getrennter Steuerschaltungen sich gegenseitig über die gemeinsame Tachometermaschine
hinweg stören können.
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Diese Verhältnisse seien an Hand des in Fig. i dargestellten Beispiels
für eine Schaltung der fraglichen Art erläutert. Zwei Waffenstände, von denen nur
eine Welle 7 bzw. 8 dargestellt ist, werden über zwei getrennte Steuerverstärker
io bzw. 2o, von denen nur die Eingangsstufe in der Schaltung gezeichnet wurde, in
Abhängigkeit- von der Bewegung einer gemeinsamen Geberwelle 6 gesteuert. Die Hauptregelgröße,
die dem Stellungsunterschied zwischen Geberwelle und Empfängerwelle entspricht,
wird in bekannter Weise etwa mit Hilfe von Drehwandlern 71 und 63 bzw. 81 und 61
erzeugt, von denen der eine jeweils aus einem Einphasenwechselstromnetz erregt wird,
während der andere eine nach Größe und Phasenlage von Größe und Richtung des Stellungsunterschiedes
zwischen Geber- und Empfängerwelle abhängige Wechselspannung liefert. Die Regelwechselspannung
wird der in Gegentaktschaltung arbeitenden Eingangsstufe des Verstärkers mit den
Röhren i i und 12 bzw. 21 und 22 zugeführt, die anodenseitig über die Transformatorwicklungen
13, 14 bzw. 23, 24 gegenphasig erregt werden. Gleichzeitig erhalten die Steuergitter
der beiden Röhren i i und 12- als Zusatzregelspannung die resultierende Gleichspannung
zweier gegengeschalteter Tachometermaschinen, z. B. 72 und 64 bzw. 82 und 62. Vermittels
der Symmetrierwiderstände 5, 5o bzw. 5', 5o' wird diese Zusatzspannung gegen den
Symmetriepunkt 25 der Verstärkerschaltung und damit gegen Erde symmetrisch gehalten.
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Es ist nun leicht einzusehen, daß ein Versuch, die beiden Gebertachometermaschnen
62 und 6..1 durch eine gemeinsame Tachometermaschine zu ersetzen (angedeutet durch
die gestrichelte Querverbindung g, g'), zu gegenseitigen Störungen der beiden Steuerschaltungen
führen muß, da beispielsweise das Steuergitter der Röhre 21 über die gemeinsame
Tachometermaschine hinweg unmittelbar mit dem Steuergitter der Röhre i2 gekoppelt
ist. Es ist sogar dem Schaltbild der Fig. i zu entnehmen, daß bei einer geringfügigen
Änderung der Schaltung, nämlich wenn entweder bei der einen oder anderen Steuerung
die Gebertachometermaschine und die Empfängertachometermaschine, z. B. 72 und 62,
6q., in ihrer Reihenfolge vertauscht werden, wodurch sich an der Wirkungsweise nichts
ändert, zwei Röhren der beiden Steuerverstärker, z. B. 2i und i i oder 22 und 12,
steuerseitig unmittelbar miteinander verbunden sind, so daß beide Röhren gegebenenfalls
durch eine einzige, beiden Verstärkern gemeinsame Röhre ersetzt werden könnten.
Daß hierbei unzulässige gegenseitige Beeinflussungen der beiden Steuerungen unvermeidlich
sind, ist klar. Diese können aber keinesfalls in Kauf genommen werden, da bei Anlagen
der in Rede stehenden Art durchaus kein dauernder Parallelbetrieb sämtlicher Empfänger
gegeben ist, sondern die einzelnen Waffenstände häufig auch wechselweise angeschaltet
bzw. gegenseitig ausgetauscht werden, so daß es häufig vorkommt, daß zwei oder mehr
Empfänger sich in verschiedenen Stellungen befinden, wenn sie an die gemeinsame
Gebersteuerung zwecks Einlauf in die vorgeschriebene Lage angeschlossen werden.
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Die danach zunächst allein mögliche Lösung mit getrennten Gebertachometermaschinen
ist jedoch gerade für Bordanlagen nachteilig; denn gerade die Tachometermaschinen
beanspruchen verhältnismäßig viel Platz und erfordern außerdem entsprechend vergrößerte
Richtmomente an der Geberwelle, die beim Fernantrieb von Bordwaffen so wenig wie
möglich belastet sein soll, um leichte und flüssige Verstellungen des mit dem Geber
gekuppelten Visiers zu gewährleisten.
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Die Erfindung vermeidet sämtliche obenerwähnten Nachteile, indem mit
der Geberwelle nur eine einzige für sämtliche Fernsteuerungen gemeinsame Gebertachometermaschine
gekuppelt ist, die zu sämtlichen mit den einzelnen Empfängerwellen gekuppelten Empfängertachometermaschinen
jeweils in Reihe im Eingangskreis der verschiedenen Steuerverstärkerschaltungen
liegt, und indem sie Mittel vorsieht, die eine gegenseitige Beeinflussung der verschiedenen
Fernantriebssteuerungen über die gemeinsame Gebertachometermaschine hinweg verhindern
oder zumindest auf ein zu vernachlässigendes Maß herabsetzen.
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Für Anlagen, die, wie Fig. i zeigt, mit Wechselstromregelspannungen
als wegabhängigen Grundsteuergrößen arbeiten und Steuerverstärker mit Gegentakteingangsstufe
verwenden, wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung eine Schaltung vorgesehen,
die in jedem Steuerverstärker die von den zugehörigen Tachometermaschinen gelieferte,
vom Geschwindigkeitsunterschied des Gebers und des Empfängers abhängige Zusatzgleichspannung
dem Gegentakteingangskreis über eine gegen Erde symmetrische Spannungsteileranordnung
zuführt. Diese Spannungsteileranordnung besteht gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens
aus zwei in Reihe geschalteten ohmschen Teilwiderständen, die der Symmetrierung
dienen, und der zu jedem derartigen Teilwiderstand jeweils parallel liegenden Reihenschaltung
eines ohmschen Widerstandes mit einem Kondensator; die Kondensatoren sind dabei
mit dem Symmetriepunkt des Spanungsteilers verbunden, und die wegabhängige Regelwechselspannung
wird zweckmäßig über einen regelbaren Vorwiderstand zwischen dem Symmetriepunkt
der Gegentaktschaltung (Erde) und dem Symmetriepunkt der Spannungsteileranordnung
wirksam.
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Eine Schaltung nach der Erfindung ist in Fig. 2 beispielshalber dargestellt.
Sie lehnt sich an die in Fig. i behandelte Schaltung an. Gleiche Teile und Schaltelemente
sind in beiden Figuren gleich bezeichnet und werden deshalb zum Teil nicht mehr
besonders erwähnt. Erfindungsgemäß ist mit der Geberwelle 6 nur noch eine einzige
Tachometermaschine 62 gekuppelt, deren Spannung sowohl in Reihe mit der Empfängertachometermaschine
82 für die Steuerung der Welle 8 als auch in Reihe mit
der Tachometermaschine
72 für die Steuerung der Empfängerwelle 7 ausgenutzt wird. Erfindungsgemäß liegt
zwischen der Reihenschaltung der beiden für eine Steuerschaltung zuständigen Tachometermaschinen
und dem Eingangskreis des Steuerverstärkers io bzw. 2o eine Spannungsteileranordnung,
die aus den Symmetrierwiderständen 5, 5o bzw. 5', 5ö und parallel dazu der Reihenschaltung
der Widerstände 2, 20 und der Kondensatoren 3, 3o bzw. der Widerstände 2', 20' und
der Kondensatoren 3', 3o' besteht. Die Regelwechselspannung des Drehwandlers 71
bzw. 81 wird über einen regelbaren Vorwiderstand i bzw. i' zwischen dem Symmetriepunkt
der dazugehörigen Spannungsteilerschaltung und dem Symmetriepunkt 15 bzw. 25 des
angeschlossenen Steuerverstärkers, der an Erde angeschlossen ist, wirksam. Mit dieser
Schaltung wird erreicht, daß die Zusatzgleichspannungen über die verhältnismäßig
kleinen ohmschen Widerstände 2, 2o bzw. 2', 2ö den Steuergittern der Eingangsröhre
in grundsätzlich der gleichen Weise zugeführt werden wie bei der Schaltung nach
Fig. i und dabei mittels der Widerstände 5, 5o bzw. 5', 5o' in bezug auf beide Röhren
symmetrisch verteilt liegen; die Regelwechselspannung der Drehwandler 71 bzw. 81
wird dem Steuergitter über einen Spannungsteiler zugeführt, der aus den Widerständen
i und 2 bzw. i und 2o (i' und 2' bzw. i' und 2ö) besteht und außerdem die Kondensatoren
3,4 bzw. 30, 40 (3', 4 bzw. 30', 4ö) enthält. Die Kondensatoren 3, 30 und
3', 30' besitzen eine vergleichsweise große Kapazität, so daß sie einen vernachlässigbar
kleinen kapazitiven Widerstand für die der Regelwechselspannung zugrunde liegende
Frequenz bilden. Durch Einstellung des Widerstandes i bzw. i' läßt sich (ebenso
wie bei Fig. i mit Hilfe des Spannungsteilers 16 bzw. 26) die Amplitude der an dem
Steuergitter wirksamen Regelwechselspannung einstellen. Die Kondensatoren 3, 30,
3', 30' verhindern ein Zusammenbrechen der von den Tachometermaschinen gelieferten
Zusatzgleichspannungen, da die ohmschen Widerstände 2, 2', 20, 20' im Verhältnis
zu den Symmetrierwiderständen 5, 50 usf. klein bemessen sind. Die
Kondensatoren 4, 40, 4', 40' leiten die Steuerwechselspannungen zur Erde ab. Je
besser der durch diese Kondensatoren gebildete Wechselstromkurzschluß ist, desto
geringer bleibt die mögliche Beeinflussung des einen Steuerverstärkers durch den
anderen. (Vergleiche z. B. die Steuerwechselspannung des Drehwandlers 81, die einerseits
an Erde, Punkt 25, liegt und andererseits theoretisch über Widerstand i', Kondensator
3', Widerstand 2', Widerstand 2o und Gittervorwiderstand der Röhre 12 auch am Verstärker
io eines anderen Waffenstandes wirksam werden könnte, dessen Symmetriepunkt 15 ja
ebenfalls an Erde liegt. Durch die gewählte Spannungsteileranordnung wird erreicht,
daß die an der gemeinsamen Verbindungsleitung beider Steuerverstärker auftretende
Regelwechselspannung von vornherein bedeutend kleiner als die nutzbar verwendete
Regelwechselspannung am Gitter des Rohres 21 ist, und der zum Störweg parallel geschaltete
Wechselstromkurzschluß über den Kondensator 4 macht diese störende Restspannung
praktisch ebenfalls unwirksam.) Wenn mithin auch eine strenge Trennung der Steuerspannungen
der verschiedenen Steuerverstärker mit der Schaltung nach der Erfindung nicht erreicht
wird, so bleibt doch in jedem Fall der Anteil, der über die gemeinsame Tachometermaschine
bzw. an ihr vorbei von einem Steuerverstärker zu einem anderen Verstärker gelangen
kann, stets so klein, daß er die praktische Brauchbarkeit und Genauigkeit von Anlagen
gemäß Fig. 2 nicht mehr beeinträchtigen kann.
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Wenn auch die Erfindung lediglich an Hand von Beispielen mit zwei
von einem gemeinsamen Richtstand aus gesteuerten Waffenständen (Empfängern) erläutert
wurde, so ist sie hierauf doch nicht beschränkt. Vielmehr ist leicht anzunehmen,
daß der Erfindungsgedanke in der gleichen Weise auch dann zweckentsprechende Anwendung
finden kann, wenn dauernd oder zeitweise mehr als zwei Empfängerstände an den Geber
angeschlossen sind.