DE95026C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 74: Signalwesen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 28. April 1896 ab.

Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet ein elektromechanischer Signal-Apparat, welcher dazu dient, eine bestimmte Anzahl Befehle, Angaben oder dergl. schnell und zuverlässig von einem Punkte aus nach einem oder mehreren Punkten hin zu übertragen, wobei bei entsprechender Einstellung des Empfängers der richtige Empfang des Befehls an dem Sender durch Bewegung eines Controlzeigers bestätigt wird.

Der Apparat besteht im wesentlichen aus einer Anzahl concentrisch angeordneter ringförmiger Contactflächen, an welchen durch einen zweitheiligen, auf dem betreffenden Zeichen des Ziffer- bezw. Zeichenblattes einzustellenden Hebel verschiedene elektrische Verbindungen vermittelt werden. Um diese Contactflächen herum ist ein abwechselnd aus Contact- und Isolirflächen bestehender Ring in der Weise angeordnet, dafs, wenn man den Hebel über die übrigen Contactflächen bewegt, Contactfedern desselben über diesen äufseren Ring gleiten und den durch einen- Theil der übrigen auf den concentrisch angeordneten Flächen gleitenden Schleppfedern hergestellten Stromkreis fortwährend unterbrechen und schliefsen. Der auf diese Weise erzeugte Strom dient zur Bethätigung eines in dem Empfänger befindlichen Elektromagneten, welcher wiederum eine Schaltvorrichtung für den Zeiger dieses Apparates in Gang setzt und so lange im Gange hält, bis der Zeiger des Empfängers dieselbe Stellung einnimmt wie derjenige des Senders. Dreht man nun den Hebel des ersteren so, dafs man den vom Sender nicht bethä'tigten Zeiger in dieselbe Stellung wie diejenige des Senders bringt, so wird eine ähnliche elektrische Schaltvorrichtung des Senders in Thätigkeit gesetzt, welche den Controlzeiger desselben in die entsprechende Stellung bewegt, welche den richtigen Empfang des Befehls anzeigt. Sender und Empfänger sind beide gleicher Construction; auch kann man mehrere Apparate anordnen, mittelst deren ein Befehl an mehrere Punkte gleichzeitig übertragen werden kann. Der Apparat dient vorzugsweise zur Uebertragung der Befehle bei Schiffen, kann aber auch für andere Zwecke Verwendung finden.

Auf den beiliegenden Zeichnungen sind einige Ausführungsformen des Apparates, sowie einige Anwendungen desselben dargestellt.

Fig. ! zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch den Apparat, Fig. 2 einen Grundrifs der die Contactringe aufnehmenden Platte mit Contacthebel, Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch dieselbe mit dem Hebel in Seitenansicht, Fig. 4 die untere Ansicht der Platte mit Verlangsamungsvorrichtung, Fig. 5 eine Seitenansicht der Platte mit Endansicht des Hebels, Fig. 6 den Grundrifs des unteren Hebeltheiles mit Contactfeder, Fig. 7 den Grundrifs und die Seitenansicht des oberen Hebeltheiles, Fig. 8 einen einzel - senkrechten Schnitt durch die Hebellagerung, Fig. 9 eine Oberansicht der Zeichen- bezw. Zifferblätter. Fig. 10 und 11 zeigen Einzelansichten der elektrischen Schaltvorrichtung, Fig. 12 und 13 Anwendungsformen der Vorrichtung, Fig. 14 zeigt einen senkrechten Schnitt des oberen Theiles einer abgeänderten Ausführungsform, Fig. 15 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform, und endlich zeigen die Fig. 16,

\y und 18 schematische Darstellungen der Anordnung des Apparates, wenn derselbe durch mechanische Vorrichtungen, beispielsweise durch das Steuer eines Schiffes, bethä'tigt werden soll.

Der in Fig. ι bis 11 dargestellte Apparat dient zur Uebertragung der Befehle an Bord von Schiffen, beispielsweise von der Commandobrücke nach dem Maschinenraum, und erhält das Zeichenblatt B desselben (Fig. 9) die entsprechenden Zeichen, z.B. »Voll«-, »Halb«-, »Vierteldampf«, »Vorwärts« bezw. »Rückwärts«.

In dem aus zwei Theilen a¹ a² bestehenden Gehäuse A befindet sich die Contactplatte Z)², aufweicher der Umschalter D mit Contactarm D¹ mittelst Kurbel B¹ mit Spindel b bewegt wird. Das Gehäuse A sitzt auf einem Sockel a mit durchsichtigem Boden a^s und darin befindlicher Glühlampe a* für Nachtdienst. Das Zeichenblatt B ist ebenfalls durchsichtig, so dafs genügend Licht durch dieses und den Boden a^s trotz der dazwischenliegenden Vorrichtung hindurchdringen kann, am eine Beleuchtung des Zifferblattes zu erzielen. Die Contactplatte D-ist auf dem Arme a^% befestigt und besteht aus einer Anzahl ringförmiger, concentrisch angeordneter Contactflächen c³ c⁴ c⁵ c^e c⁷ c^s, welche unten mittelst entsprechender Klemmschrauben (Fig. 4) mit den Leitungen verbunden werden. Am Rande dieser Platte befindet sich ein aus abwechselnd angeordneten Contact- und Isolirstücken c^lc'² bestehender Ringe. Der Umschalter bezw. Contactarm ist zweitheilig und besteht aus- dem oberen Theil e und dem unteren Theil d, welch letzterer auf dem unteren Theil der Spindel b mittelst Hülse f, Federf'² und Mutterf¹ (Fig. 8) drehbar gelagert ist, während ersterer durch einen Vierkant mit der Spindel b gekuppelt ist und als Mitnehmer für letztere dient. Der obere Arm e ist bei g¹ gabelförmig gestaltet und wird mittelst Schrauben g- g¹ (Fig. 7) an der nach hinten ragenden Feder g des unteren Armes d (Fig. 6) festgeklemmt. An der unteren Seite des oberen Armes befindet sich eine Mitnehmernase g³, welche zwischen den in Oehren g* gⁱ des Armes d verstellbaren Schrauben g⁵ g^h liegt. Diese Schrauben werden so eingestellt, dafs bei Drehung der Kurbel B¹ der obere Arm e sich zunächst auf dem unteren verschiebt und alsdann erst diesen mitnimmt. Auf dem aus Isolirstoff bestehenden Ende des Armes d befinden sich Stromschlufsfedern d^l und d'², welche mit dem Ring c in Verbindung stehen — und zwar in der Weise, dafs eine Feder stets auf einem Isolirfeld, die andere auf einem Stromschlufsfeld liegt — und Federn d³ dⁱ d'^a d^e d¹ d% welche je auf einem der Ringe c³ bis c⁸ schleifen. Diese Federn sind auf dem Arme d isolirt und werden bei Verschiebung des Armes e in der einen oder anderen Richtung mittelst Stromschlufsflächen h h¹ h'² h³ in der später zu beschreibenden Weise zur Herstellung der nöthigen Stromschlüsse gekuppelt. Die Bewegung der Spindel b wird durch die aus Fig. 4 ersichtliche Hemmung ii^li² i³ gehemmt, um ein zu schnelles Drehen derselben zu verhindern. Die Stromschlufsfläche h³ kuppelt die Federn d¹ d^s immer, gleichgültig, in welcher Richtung der Arm e bewegt wird. Diese Federn dienen in Verbindung mit den Ringen c⁷c⁸ zur Herstellung der Leitung zum Läutewerk des Empfängers, welches bei jeder Bethätigung des Senders zunächst ertönt, um die Aufmerksamkeit des Maschinisten auf den Apparat zu lenken. Die Platte h kuppelt die . Federn d? und dⁱ bezw. d'² und d⁵ bei Links- bezw. Rechtsdrehung des Hebels, eine weitere Stromschlufsplatte Λ¹ kuppelt die Federnd¹ und.rf³ bei Links- und d¹ und d⁶ — mittelst unter der Isolirplatte geführter Leitung nach /z² — bei Rechtsdrehung des Einstellhebels. Durch die Federn werden die entsprechenden Ringe c¹ bis c⁸ gekuppelt.

Die elektromechanische Umschaltvorrichtung für den Empfänger bezw. für den Controlzeiger des Senders wird zunächst beschrieben, worauf die Verbindung zweier Apparate .mit Bezug auf die Fig. 12 eingehend erläutert wird.

Im unteren Theil E des Gehäuses A ist eine senkrechte Welle / vorgesehen, welche einerseits in einem festen Arm Z¹, andererseits am Boden des Gehäuses gelagert ist. Diese Welle trägt den Schaltradantrieb für den Zeiger C, welcher sich um die Peripherie des Zeichenblattes B bewegen kann. Der Zeiger C, welcher bei dem Sender den Controlzeiger, bei dem Empfänger dagegen den Anzeiger bildet, ist mit einem Gegengewicht ausgestattet und wird von der Welle Z aus mittelst einer Uebersetzung I³I⁴I⁶I⁷ zur Verlangsamung angetrieben. Das Zahnrad /⁷ ist auf einer Hülse Z² angeordnet, die den Zeiger C trägt. Die Elektromagnete k k¹ k'² k³ besitzen schwingende Armaturen E¹E'², welche mit Stiften ρ ρ (Fig. 10 und 11) an entgegengesetzten Seiten in die Kammräder mm¹ eingreifen. Die Zähne der Kammräder mm^l sind in der Weise eingerichtet, dafs, wenn die Armatur E¹ bezw. i?² zwischen beiden Rädern hin-und herschwingt, der Stift j? derselben abwechselnd gegen die schräge Seite eines jeden Zahnes der beiden Räder gebracht wird und diese und somit den Zeiger C um einen Zahn weiter drehen. Die Armatur E' und das Kammrad m bewegen die Spindel I in der einen und Armatur E'² mit Rädern m¹ in der entgegengesetzten Richtung, so dafs, je nachdem die Elektromagnete k k¹ oder k² k³ von der Contactplatte und die durch diese eingeschaltete Batterie bethätigt werden, der Zeiger sich nach rechts oder links bewegt, und zwar wird die Dauer der Bewegung bezw. der vom Zeiger zu beschreibende Winkel der Anzahl Schwin-

gungen der Armaturen E¹ bezw. i?² bezw. derjenigen der von dem Arme d e beschriebenen Contact- und Isolirfelder des Kreises c entsprechen. Die Wirkungsweise des Apparates wird nunmehr mit Bezug auf die schematische Darstellung der Fig. 12 beschrieben.

Die Fig. 12 zeigt einen Sender A¹ und einen Empfänger A² mit der nöthigen elektrischen Leitung und der Batterie G. Befinden sich die Arme e der beiden Apparate in ihrer Ruhestellung, so sind die Stromkreise sämmtlich unterbrochen; bewegt man beispielsweise den Arm des Senders -D, so wird zunächst vermittelst der früher beschriebenen Contacte die Leitung der Glocke F über g q¹ d^s h³ d⁷ c⁷, Leitungen q² q³ nach und von der Glocke und über q⁴ durch Leitung ^⁵ nach der Batterie geschlossen, so dafs die Glocke F in dem Maschinenraum ertönt. Durch die Bewegung des Armes nach rechts werden ferner die Schleppfedern d'² und d^r° durch Contactplatte h, sowie die Federn d¹ und d⁶ durch Contacte h¹ und K¹ gekuppelt.

Wird nun der Arm d e fortbewegt bis beispielsweise i8o° und dann, wie punktirt dargestellt, angehalten, so wird der Elektromagnet U³ des Empfängers und dadurch die Schaltvorrichtung in folgender Weise bethätigt.

Die Magnete kⁱ und k^b des Empfängers werden im Verhältnifs zu den vom Arme des Senders beschriebenen Feldern des Ringes abwechselnd erregt, und zwar kⁱ vom Stromkreis von der Batterieleitung q, Ring c (bezw. Feldern C¹C²), Schleiffeder if¹, Contacte h^l und h'², Feder d⁶, Ring c^e, Leitung q®, Magnetspule k⁴', Leitung q¹ q* und durch Leitung ^⁵ nach der Batterie G. Hat nun die Schleiffeder d^l ein Isolirfeld c² des Ringes c berührt, so stellt die Feder d² einen Stromkreis nach dem Magneten /c⁵ durch cc¹, Feder d'², Platte h, Federt⁵, Ring c⁵, Leitung q^s, Magnetspule, Leitung q⁹ q* nach der Batterie G zurück durch q⁵ her.

Hierdurch wird die Schaltvorrichtung E^A den Zeiger C des Empfängers um denselben Winkel bewegen, als der Arm de am Sender bewegt wird.

Es wird aus der Zeichnung ersichtlich, dafs bei Bewegung des einen Schaltrades m bezw. m¹ das andere sich mit frei drehen kann, da die lose Armatur der nicht erregten Magnete sich einfach hin und her zwischen den beiden Kämmen bewegen kann.

Am Empfänger wird der Arm des Umschalters D³ die in punktirten Linien dargestellte Stellung inne haben, der Maschinist wird jedoch denselben sofort nach Empfang des Befehls in die mit vollen Linien bezeichnete Stellung umstellen. Dieser Arm ist genau von derselben Construction des Armes des Senders, nur mit dem Unterschiede, dafs kein Läutewerk mit demselben in Verbindung steht. Durch die oben erwähnte Bewegung desselben wird der Controlzeiger C des Senders durch Schaltwerk E in entsprechender Weise bethätigt. In diesem Falle werden die Magnete k² und k^s abwechselnd durch Stromkreise r⁸ r⁹ r¹⁰ r¹¹ r⁴ r⁵ durch die entsprechenden Contacte des Empfängers durch Leitung r¹ nach der Batterie bethätigt. Wird der Arm d e des Umschalters D des Senders nach links bewegt, so wirken die Schleiffedern d¹ und d² wie bei der entgegengesetzten Bewegung des Armes, die Federt/¹ wird aber durch Platte h¹ mit d^s und d² durch Platte h mit d* verbunden, wodurch die Magnete Ä°/c⁷ abwechselnd erregt und derEmpfängerzeiger C¹ entsprechend der Bewegung des Senderarmes bethätigt wird.

Der Stromkreis des Magneten k⁶ geht durch Umschalterplatte cc¹, Feder S¹, Contact h¹, Feder rf³, Ring c³, Leitung q¹⁰, Magnetspule und Leitung q^il #⁴, Leitung q^b nach der Batterie, weiche durch Leitung q mit der Platte c verbunden ist.

Der Stromkreis für den Magneten k¹ geht über Leitung q, Platte c c¹, Feder d'², Contact h, Feder d^l, Ring c⁴, Leitung ^¹², Magnetspule k⁷, Leitung ^¹³ g^l nach der Batterie G durch Leitung ^⁵.

Die gehörige Einstellung des Empfängerarmes , um den Empfang des Befehles zu bestätigen, würde dann der Controlzeiger C des Senders durch Magnete k k¹ in folgender Weise bewirken. Der Strom zu dem Magneten k würde durch die gehörigen Ringe, Schleiffedern und Gleitcontacte des Umschalters D³, wie vorhin beschrieben, geleitet, werden und dann durch Leitung r¹ nach der Batterie, Leitung r^e durch den mittleren Ring, durch die Magnetspule k, durch Leitung r⁷ r⁴r⁵ nach der Batterie. Der Stromkreis des Magneten k¹ geht über Leitung r¹ von der Batterie nach der Platte cc¹, dann durch den zweiten Ring, Federn und Contacte, Leitung r'², Magnetspule k¹, Leitung r³ r⁴ und durch Leitung r⁵ nach der Batterie.

Aus der vorhergehenden Beschreibung wird es ersichtlich, dafs eine Bewegung von mehr als 360⁰ des Armes der Umschalter D eine entsprechende Bewegung des Empfängerarmes verursachen würde, obwohl in dem vorliegenden Apparat der das Zeichenblatt tragende Arm eine Bewegung des Controlzeigers von nicht ganz 360⁰ gestattet. Doch genügt eine solche Bewegung für den gedachten Zweck. Auch könnte man das elektromechanische Schaltwerk von dem Umschalter trennen und beide mit Zeichenblatt versehen. Oder aber, wenn nur wenige Zeichen^ nöthig sind, kann man ein ringförmiges Zifferblatt um den Umschalter legen und den Arm d e mit einem Zeiger versehen, wie in Fig. 1 punktirt dargestellt.

Statt zweier Apparate kann man auch mehrere verbinden, wie in Fig. 13 dargestellt.

In dieser steht ein Apparat im Lotsenhause, einer im Maschinenraum und einer auf dem

Verdeck K. Die Batterien sind hier nicht gezeichnet, dieselben werden mit den entsprechenden Schaltbrettern verbunden.

Der erste und letzte Apparat sind beide Sender und werden mit Ausschaltknöpfen s bezw. s¹ ausgestattet, damit sie aus der Leitung geschaltet werden können.

In Fig. 14 ist eine Ausführungsform des Apparates veranschaulicht, nach welcher beide Zeiger b^l und C³ radial auf dem Zeichenblatt verschiebbar angeordnet sind. In diesem Falle sitzt der Zeiger b^l auf einer Hülse i¹, welche mittelst Kurbel jB¹, Spindel t und Kegelräder bewirkt wird. Die Welle ?² für den Zeiger C³ geht durch diese Hülse und bildet am unteren Ende eine Lagerung für die Welle /, mit welcher dieselbe mittelst Uebert'ragungsräder /³/⁴/⁵/⁶ gekuppelt ist. Die Wirkungsweise wird aus der Zeichnung ersichtlich und bedarf keiner weiteren Erläuterung. Wenn man um das Zifferblatt Buchstaben angeordnet hat, so kann man aufser den gewöhnlichen Signalen noch directe Mittheilungen übermitteln, wobei man den Ruf beim Anfang dadurch verschieden gestalten kann, dafs man den Zeiger erst ein paarmal hin- und herbewegt, um den Betreffenden davon in Kenntnifs zu setzen, dafs eine aufserhalb des Bereiches der gewöhnlichen Signale liegende Mittheilung gemacht wird.

In Fig. 15 ist eine Ausführungsform gezeichnet, bei welcher man stillstehende Arme und rotirende Umschalterplatten anwendet. Die Platte c⁹ ist auf einer hohlen Spindel angebracht und kann durch irgend welche geeignete Mittel gedreht werden. Ein Contactarm e¹ ist mittelst Klemmringes e² und Schraube e³ mit Feder auf der hohlen Spindel befestigt. Am anderen Ende erhält der Arm eine Feder g^%, welche zwischen zwei Stiften gⁿ g¹ des Gestelltheiles g⁸ liegt, ähnlich wie der Arm d der Fig. i. Das Rad c⁹ besitzt eine ununterbrochene Contactfläche, welche durch punktirte Linien dargestellt ist, und eine unterbrochene Contactfläche, auf welch letzterer eine stillstehende Schleiffeder d⁹ liegt, um dieselbe mittelst der mit Knopf S'² versehenen Leitung mit der Batterie zu verbinden. Der Arm e¹ trägt einen Kopf e⁵ mit seitlich auslegenden Contactfedern d¹⁰ d^u, welche den Bürsten d^l und d'² entsprechen, und zwei Contactplatten Λ⁴ Λ⁵, welche mit den Bürsten d¹⁰ d^u verbunden sind.

Am Gestell befestigt befinden sich zu jeder Seite des Kopfes zwei stillstehende Contactfedern d¹'² d^ia und d¹* d^lb, welche durch Leitungen mit den Magnetspulen in Verbindung stehen. Die Reibungskuppelung des Armes e¹ mit der Scheibenspindel ermöglicht die seitliche Verschiebung desselben, um die Kuppelungen der Leitung in analoger Weise, wie mit Bezug auf Fig. ι beschrieben, zu erzielen und somit den Apparat in Thätigkeit zu setzen. Die Fig. 16, 17 und 18 zeigen die Verbindung des Apparates mit einem Steuer. In diesem Falle wird der Steuerkopf mittelst Kette M¹ mit der senkrechten Welle M'² verbunden, welche den Umschalterarm M³ bethätigt. Die Welle hat einen Zeiger M*, welcher auf einem Zifferblatt M* sich dreht. Wie aus den Fig. 17 und 18 ersichtlich, wird in diesem Falle eine Klemme Ai⁶ mit Schraube und Feder benutzt, um ein freies Drehen der Spindel M² zu verhindern. Die Schleiffedercontacte sind im Wesentlichen dieselben, wie vorher beschrieben, jedoch schleifen die Federn b^l V² in diesem Falle statt auf einer auf zwei Platten c c⁹ mit abwechselnden Contact- und Isolirschichten. Da bei dem durch Hand gestellten Apparat der Contact beim Loslassen des Griffes durch die Feder g gebrochen wird, dieses jedoch bei selbsttätigen Apparaten nicht möglich ist, da der Druck nicht nachläfst, so wird hier ein selbstthätiger Umschalter iV¹ angewendet, welcher durch Elektromagnete JV² N³ bethätigt wird, deren Spulen mittelst Leitungen mit den Ringen c c⁹ verbunden sind. Sowie der Apparat nicht mehr bethätigt wird, wie aus der Fig. 16 ersichtlich, wird der Stromkreis bei JV⁴ oder JV⁵ unterbrochen.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Elektrischer Signalapparat, bestehend aus einer mit concentrischen unabhängigen Stromschiufsstreifen und einer Unterbrechercontactreihe versehenen Umschalterscheibe, über welcher ein die Stromschlufsfeder tragender, mittelst eines beschränkt beweglichen Mitnehmertheils geführter Stellarm drehbar ist, um die zur elektromagnetischen Fortschaltung eines Empfängerapparates dienenden Stromschlüsse und Unterbrechungen jeweils in einem der mit den Ring-

- stromschlufsstreifen gebildeten Stromkreise wirksam werden zu lassen, wobei die Relativdrehung des führenden Armtheiles durch Contactflächenverstellung je nach der Drehrichtung die Verbindung mit dem einen oder anderen, einer Vorwärts- oder Rückwärtsschaltung entsprechenden Stromkreise herbeizuführen gestattet.

2. Bei dem unter !.gekennzeichneten Apparat die Anordnung eines· zweitheiligen Contactarmes (d ej, dessen oberer, mit Umstellcontactflächen versehener Theil (e) mit dem unteren federnd verbunden ist und sich auf dem letzteren, die Schleppcontacte (d^l .... d^sj tragenden Theil (d) bei Bewegung der Einstelikurbel so weit nach rechts oder links verschieben kann, dafs je nach der Bewegungsrichtung des Armes ein Stromschiufs hergestellt werden kann, um auf diese Weise

den Empfängerzeiger in derselben Richtung wie denjenigen des Senders zu bewegen.

3,, Bei dem unter 1. gekennzeichneten Apparat die Anordnung eines elektromechanischen Schaltwerkes, um den Empfängerzeiger zu bethätigen,, bei welchem die nach Stromschlufs hin- und hergeschwungenen Armaturarme mit Stiften in auf der Zeigerwelle befestigte, mit entgegengesetzten Schaltzähnen versehene zweitheilige Schalträder fm m¹) eingreifen und durch abwechselnde Be-, nahrung der schrägen Flächen der gegenüberliegenden Radtheile eine Drehung des , Zeigers entsprechend der Anzahl der Schwingungen der Armatur bewirken.

4. Eine Abänderung des unter 1. bis 3. gekennzeichneten Apparates für mechanisch bethätigte Anlagen, dadurch gekennzeichnet, dafs die Unterbrechung sämmtlicher Stromkreise statt durch die selbsttätige Einstellung des federnden Oberarmes (e) unter Anwendung zweier Contactringe (c c⁹) durch eine Armatur (N¹) erfolgt, deren zwei Magnete je mit einem der Ringe (c bezw. c⁹) in der Weise verbunden werden, dafs bei Anhalten des Einstellarmes der Strom durch einen Magneten geschlossen und durch Anziehen der Armatur die Stromunterbrechung bei (N^ N^J verursacht wird.
Eine Abänderung des unter 1. gekennzeichneten Apparates, gekennzeichnet durch die Anordnung einer beweglichen Umschalterplatte und eines stillstehenden Einstellarmes.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.