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Anordnung zum Ausgleich von Stellungsunterschieden zwischen Geber
und Empfänger bei Fernsteuereinrichtungen Es sind Anordnungen zur Fernübertragung
von Drehbewegungen, Zeigerstellungen u. dgl. bekannt, bei denen als Geber und Empfänger
z. B. Induktionssysteme verwendet werden, .die von einem Dreh-oder Wechselstromnetz
gespeist werden und deren Läufer bzw. Ständer elektrisch gekuppelt sind. Die Achse
des Bedienungsorgans ist dabei mit der Achse des Gebers und mit der Anzeigevorrichtung
verbunden. Bei derartigen Anordnungen muß die Gewähr gegeben sein, daß die Anzeige
am Bedienungsort die genaue Stellung des fernzusteuernden Organs angibt.
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Die vorliegende Erfindung schlägt vor, die Achse der Anzeigevorrichtung
und die Achse des fernzusteuernden Organs mit je einem Kollektor zu kuppeln, deren
einzelnen Lamellen über eine Relaiskombination miteinander verbunden sind, wobei
bei Stellungsunterschieden zwischen den entsprechenden Lamellen ein Motor eingeschaltet
wird, der die Anzeigevorrichtung zw angläufig in die richtige Stellung führt.
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Durch die Abbildungen ist der Erfindungsgedanke näher erläutert. In
der Abb. i wird durch den Bedienungsgriff i die Stellung des Gebers a beeinflußt,
der elektrisch mit dem Empfänger 3 gekuppelt ist. Durch den Empfänger 3 kann die
Stellung des fernzusteuernden Organs ,. beeinflußt werden. Mit der Achse des Bedienungsgriffes
i ist zugleich die Anzeigevorrichtung
5 gekuppelt. Dadurch ist
erreicht, daß das absatzweise Rückmelden zu einem Kontrollvorgang wird, während
die Anzeigevorrichtung während des Steuervorganges stetig mitläuft. Bei längeren
Leitungen ist zwischen Geber und Empfänger der Verstärker 6 eingeschaltet. Um eine
Kontrolle der Stellung des fernzusteuernden Teiles ausüben zu können, ist mit der
Achse des fernzusteuernden Organs q. der Kollektor 7 und mit der Achse der Anzeigevorrichtung
5 der Kollektor 8 gekuppelt. Die einzelnen und entsprechenden Lamellen der beiden
Kollektoren sind über die als solche bekannte Relaiskombination 9 miteinander verbunden.
Es ist die Relaiskombination zur Verbindung gewählt worden, um über große Entfernungen
nur eine Zweidrahtverbindung zu erhalten und von Änderungen der Daten der Fernleitung
und deren Einfluß auf die Befehlsübertragung frei zu sein. Dieselbe arbeitet mit
Hilfe einer Stromstoßkombination, die aus zwei Stromarten, Plus, Minus und Null,
gebildet wird. Die Auswahl der Kombinationen erfolgt derart, d:aß sämtliche aus
den zwei Stromstoßarten möglichen Kombinationen .gebildet werden und bei den Kombinationen,
bei denen mindestens zwei gleichartige Stromstöße unmittelbar aufeinanderfolgen,
der geradzahlige Stromstoß durch Null ersetzt wird. Durch eine .derartige Stromstoßkombin@ation
von zwei Stromarten werden in rascher Folge Signale übertragen, wobei durch die
Anordnung, daß niemals zwei gleichartige Stromstöße aufeinanderfolgen, keinerlei
Synchronisation nötig ist. Die beiden Teile der Relaiskombination sind derart abgestimmt,
daß sie nur zur Ruhe kommen, wenn die entsprechenden Lamellen der beiden Kollektoren
7 und 8 dieselbe Stellung einnehmen. Stimmen dagegen die Stellungen nicht überein,
so wird die Relaiskombination auf neue ausgelöst, bis sie durch richtige Ergänzung
der Stromstöße zur Ruhe kommt. Die Aufgabe der Relaiskombination besteht also darin,
mit Sicherheit rückmeldeempfängerseitig die entsprechende Lamelle zu kennzeichnen.
Am Kollektor 8 wird die entsprechende Lamelle spannungslos. Steht die Bürste nicht
auf der entsprechenden Lamelle, so spricht der Motor io an und stellt die durchdrehbare
Anzeigevorrichtung 5 und den Kollektor 8 nach.
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Die eine Stromzuführunggleitung des Motors io ist über die Bürsten
i i und den Kollektor 8 ans Netz geführt. Rückmeldegeberseitig erhält das Eingangsrelais
der Relaiskombination Spannung über Bürste ia und Kollektor 7.
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Die Bürsten i i und 1a schleifen über den Lamellen der betreffenden
Kollektoren. Zweckmäßigerweise werden die Kollektoren 7 und 8 fest angeordnet, und,die
Bürsten i i und 12 sind mit den betreffenden Asen verbunden und laufen um den Kollektor
um. Hierdurch ist der Vorteil gegeben, daß nur ein Zuführungsschlei.fring notwendig
ist. Die Zahl der Kollektorl'amellen richtet sich nach der gewünschten Nachstellgenauigkeit.
Es würden z. B. 36o Lamellen die Nachstellgenaui.gkeit von ± o,5° ergeben. Um den
Aufwand innerhalb der Relaiskombination 9 wesentlich zu verringern, ist es vorteilhaft,
die einzelnen Kollektoren in mehrere Einzelkollektoren aufzuteilen, wie in Abb.
a gezeigt ist. Diese Abbildung zeigt nur die Kollektoren mit der Relaiskombination;
im übrigen sind dieselben Vorrichtungen wie in der Abb. i vorgesehen. Der in der
A#bb. i gezeigte Kollektor 7 ist gemäß der Abb. a in die Einzelkollektoren
7 a, 7 b, 7 c und der Kollektor 8 in die Kollektoren 8 a, 8 b, 8 c
,aufgeteilt.
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In der Abb. 3 ist ein Prinzipschaltbild der Schaltung für den Motor
io gezeigt. Das Ansprechen der rückmeldegeberseitigenRelais 14a, 14b,
14 c, die in ihrer Anzahl der Zahl der Lamellen entsprechen, hat das Öffnen
der rückmeldeempfängerseitigen Kontakte 15 a, 15 b, 15 c zur Folge. Der Motor io
läuft nun so fange, bis die den geöffneten Kontakten zugeordneten Lamellen erreicht
sind.
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Für die Dauer des Nachstellers der Skala 5 durch den Motor io muß
der Steuerweg unwirksam werden. Dies ist z. B. dadurch erreicht, daß die Achsen
des Gebers .2 und der Anzeigevorrichtung 5 über eine elektromagnetische Kupplung
13 miteinander verbunden sind, die beim Ansprechen des Motors io gelöst wird.
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Eine zweckmäßige Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist in der
Abb. q. dargestellt, und zwar wird .rückmeldeempfängerseitig der Motor io in der
Drehrichtung das Nachstellen bewirken, die dem Drehwinkel nach den kürzesten Weg
darstellt. Bei der Anordnung gemäß dieser Abbildung ist an Stelle des Kollektors
mit einer großen Anzahl von Lamellen ein Bürstenkranz 8 vorgesehen, der z. B. fünf
Bürsten, besitzt. Der Bürstenkranz isst fest angeordnet, und die Bürsten schleifen
auf dem umlaufenden Kollektor 16. Dieser Kollektor ist zur Drehrichtungsauswahlzweiteilig
ausgeführt. Außerdem besitzt er zur Kennzeichnung der erreichten Stellung eine Mittenlamelle
16a, über die z. 11. eine Lampe 17 zum Aufleuchten gebracht werden kann. Der Motor
1o ist in diesem Fall mit z. B. zwei Feldwicklungen ausgestattet. Je ein Ende der
Feldwicklungen ist an je ein Segment des Kollektors 16 geführt. Im übrigen sind
dieselben Vorrichtungen wie in der Anordnung gemäß der Abb. i vorgesehen. Falls
eine Bürste auf der der Mittenlamelle 16a gegenüberliegenden Stelle .des. Kollektors
16 gleichzeitig auf den beiden Segmenten stehen sollte, wird durch .die Anordnung
der Relais 18 die Sperrung einer Drehrichtung des Motors io herbeigeführt. Die Anordnung
kann also stets nur zur Ruhe kommen, wenn die entsprechende an Spannung liegende
Bürste auf der Mittenlamelle 16a steht.
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Die Anordnung gemäß der Abb. 5 nutzt die Tatsache aus, daß der Steuerweg
zwischen den Induktionssystemen z und 3 nach einem überschreiten des Kippmoments
stets von selbst wieder in die winkelgetreue Lage springt. Mit Hilfe der Kollektoranordnung
nach Abb. i und folgende oder Abb. q. ist es jetzt nur nötig, das Gebersystem a
in die richtige Springstelle nachzustellen, während innerhalb dieser Springstelle
der Steuerweg das Empfängersystem 3 und das Organ q._ auf die bemessene
Genauigkeit
nach der Stellung des Gebersystems 2 nachstellt. Wie bereits erwähnt, muß es für
die Anwendung dieses Verfahrens zulässig sein, daß das fernzusteuernde Organ nach
der Stellung des Gebers eingestellt wird. Bei den Anordnungen nach Abb. i bis q.
wird die Anzeigevorrichtung 5 in die Stellung des Organs q. nachgestellt. Die Zahl
der Kollektorlamellen bzw. Bürsten ist gleich oder größer dem reziproken Wert der
Übersetzung, hier gleich oder größer io. Entsprechend Kupplung 13 ist 'hier das
Öffnen der Steuerleitung angewandt. Wird geberseitig in die Springstelle nachgestellt,
dann ist Kupplung 13 offen; danach schließt 13, während Kupplung i9 öffnet, und
das Organ q. wird genau nachgestellt.