DE455987C - Vorrichtung zum Anzeigen von Lichtschwankungen durch eine lichtempfindliche Zelle und ein hochempfindliches Relais - Google Patents
Vorrichtung zum Anzeigen von Lichtschwankungen durch eine lichtempfindliche Zelle und ein hochempfindliches RelaisInfo
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Description
DEUTSCHES REICH
Bib,.-
lUL
■ A*, i .-.
a j .
AUSGEGEBENAM
11. FEBRUAR 1928
11. FEBRUAR 1928
REICHSPATENTAMT
PATENTSCHRIFT
KLASSEg74di'GRUPPE
John Joseph Dowling in Dublin, Irland.
und ein hochempfindliches Relais.
Patentiert im Deutschen Reiche^vom 10. April 1925 ab.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anzeigen von Lichtschwankungen durch
eine lichtempfindliche Zelle und ein hochempfindliches Relais. Es soll eine hochempfindliche
und dennoch im praktischen Gebrauche zuverlässige Vorrichtung geschaffen werden, die hauptsächlich dazu bestimmt
ist, irgendein Warnungszeichen zu geben, sobald irgendeine Veränderung des Lichtes,
so z. B. eine Schwächung durch Rauch oder Nebel, verursacht wird.
Die neue Vorrichtung ist so konstruiert, daß etwaige, vielleicht durch Nebel oder
Rauch verursachteLichtschwankungen durch ein Farbfilter auf eine für bestimmte Strahlen
des Spektrums, beispielsweise für ultraviolette oder ultrarote Strahlen, besonders
lichtempfindliche Zelle einwirken und mittels eines mehrstufigen Röhrenverstärkers derart
ao verstärkt und gleichgerichtet werden, daß von zwei ungleichen, auf ein Relais einwirkenden
Batterien die stärkere Batterie das Relais gewöhnlich, also z. B. bei klarem Wetter,
nicht zum Ansprechen bringt, während bei unklarem Wetter (Nebel oder Rauch) die schwächere Batterie zufolge der Schwächung
des Stromes im Röhrensysteme gegenüber der an sich stärkeren Batterie das Übergewicht
gewinnt und das Signalrelais in Tätigkeit setzt. Erreicht wird hierdurch, daß die Vorrichtung in Nähe der Gefahrzone
selbst bei schwacher Nebelbildung noch größte Empfindlichkeit besitzt.
Es werden natürlich dauernd elektrische Schwingungen unterhalten, um zu verhineiern,
daß eine den jeweiligen Lichtverhältnissen nicht entsprechende Anzeige gegeben werden kann. Das Röhrensystem kann so
aufgebaut werden, daß es immerwährend oder auch nur in regelrechten Abständen auf
jene elektrischen Schwingungen anspricht. Im letzten Falle, d. h. wenn die elektrischen
Schwingungen in bestimmten Abständen auf das Röhrensystem geschickt werden sollen,
werden zusammen mit einem Relais rotierende Kontaktscheiben verwendet, welche die. Batterie zeitweise abschalten oder, mit
anderen Worten, die Batteriestromkreise zeit-, weise unterbrechen.
Etwaige Störungen im System werden genau so wie ein in die Bahn des unterbrochenen
Strahlenganges sich schiebendes Hindernis eine sofortige Signalgebung veranlassen.
Abb. ι und 2 zeigen zwei verschiedene
Ausführungen der Erfindung. Beide Ausführungen mögen zum Anzeigen von Rauch und
Xebel dienen.
Abb. 3 stellt einen besonderen Teil der mit Abb. ι gegebenen Vorrichtung dar.
Abb. 4 stellt die Schaltung und das Zubehör einer anderen Ausführung dar.
Nach Abb. ι geht das Licht von irgendeiner
Lichtquelle, von einer Lampe oder to einem Projektor ι durch Öffnungen 3 einer
Scheine 4 zu einer mit 2 bezeichneten Kollimatorlinse. Die Lichtstrahlen werden durch
die von einem Motor 5 gedrehte Scheibe + fortlaufend unterbrochen. Hinter der Kolliniatorlinse
2 werden die Strahlen von einer zweiten Linse 6 gesammelt und auf eine Zelle 7 gerichtet. Es könnte sich um eine
gewöhnliche Selenzelle handeln. Vorzuziehen ist jedoch eine Zelle mit sehr hohem Widerao
stände und besonderer Eignung für einen bestimmten Teil des Spektrums. Auch ließe
sich eine für ultrarote (warme) Strahlen oder eine für ultraviolette Strahlen empfindliche
Zelle verwenden, deren eine Klemme über eine Batterie Ja und über eine Leitung 8
mit dem Gitter einer Röhre 9 verbunden wird, während die andere Klemme der Zelle
durch eine Leitung Sa an den Heizfaden der Röhre 9 angeschlossen wird. Die Röhre 9
stellt die erste Röhre eines mehrstufigen Verstärkers dar, der als solcher bekannt ist und
nicht zur Erfindung gehört. Eine Röhre, im vorliegenden Falle die Endröhre 10. wird zur
Gleichrichtung der vom Verstärker gelieferten Ströme verwendet. Der Anodenkreis wird zur weiteren Verstärkung zweckmäßig
auf das Gitter rückgekoppelt. In Abb. 1 bezeichnet 50 die übliche, allen drei Röhren 9,
9e> 9b gemeinsame Anodenbatterie: 52 die Heizbatterie; 53 einen allen Röhren gemeinsamen
veränderlichen Heizwiderstand und 51 die üblichen Zwischentransformatoren.
Der Brennpunkt der von der Sammellinse 6 ausgehenden Strahlen liegt noch vor
der photoelektrischen Zelle 7. Im Brennpunkte kann ein Schirm vorgesehen werden,
um die Menge des der Zelle zutretenden Tageslichtes zu begrenzen. Gegebenenfalls
kann ein Farbfilter oder eine Zusammenstellung mehrerer Filter in den Strahlengang zwischen
ι und 11 eingeführt werden, um dadurch
bei Zellen, die für einen bestimmten Teil des Spektrums besonders empfindlich sind, die jeweils beste Wirkung bezüglich
.der Anzeige von Rauch und Nebel zu erzielen. Als Anzeigevorrichtung kann irgendein
Relais dienen, das mit der Gleichrichterröhre, in diesem Falle mit der Röhre 10, verbunden
wird. Das Relais ist hier z. B. durch einWeston-Drehspulinstrument gegeben. Die
Spule ist mit 12 bezeichnet und an ihrem einen Ende durch eine Leitung 14 mit der
Leitung 13 verbunden. Durch die Leitung 13 sind die Heizfäden aller Röhren 9, ga, gb und
10 an den einen Pol der Anodenbatterie 50 angeschlossen. Der andere, entgegengesetzte
Pol der Anodenbatterie 50 steht über die Primärwicklungen der Transformatoren 51
mit den Anoden der Rohre 9, ga, gb in Verbindung.
Das andere Ende der Spule 12 ist durch eine Leitung 15 an einem zwischen
zwei Batterien 16, 17 liegenden Punkte angeschlossen.
Die Batterie 17 ist die kleinere; beide sind mit einem Regulierwider stände 18
über die Leitung 13 und die Anode des Rohres 10 in Serie geschaltet. Solange das Röhrensystem
durch den Empfang der von Lampe 1 ausgehenden Lichtimpulse erregt bleibt, wird die Batterie 16 gegenüber der
Batterie 17 im Übergewicht bleiben und den Arm 19 durch Drehung der Spule 12 gegen
einen toten Kontakt 20 halten. Wenn das Röhrensystem aber weniger wirksam werden
sollte, z. B. dadurch, daß das Licht durch Rauch o. dgl. geschwächt wird, so wird die
Batterie 17 einen Strom in entgegengesetzter Richtung durch die Drehspule 12 schicken,
so daß der Arm 19 gegen Kontakte 21 schlagen und einen Lokalstromkreis 2ia irgendeiner
Signalvorrichtung 22 (Wecker o. dgl.) schließen wird.
Aus Vorstehendem ergibt sich, daß das Relais 12 umgesteuert wird und die Signalvorrichtung
ein Zeichen geben muß, wenn an irgendeiner Stelle zwischen der Lampe 1
und der Scheibe 4 irgendeine Störung auftritt und die mit Hilfe der photoelektrischen
Zelle 7 erregten Schwingungen um ein bestimmtes Maß schwächer werden. Durch gleichmäßige Verstärkung kann in der letzten
Röhre 10 oder in-einer der Röhre gleichwertigen
Vorrichtung ein Sättigungsstrom erzielt werden, derart, daß das Relais 12, abgesehen
davon, daß die Lichtstärke unter einen bestimmten Wert fällt, nicht zum Ansprechen
kommt.
Die Linsen 2 und 6 lassen sich durch irgendein anderes optisches System ersetzen.
Einzelheiten können vielleicht auch noch geändert werden; so wäre es z.B. auch mög-Hch,
verschiedene andere Röhrensysteme zu verwenden.
Da die Vorrichtung für längere Zeit ununterbrochen wirken wird und wirken kann,
ist es zweckmäßig, ein Läutewerk oder eine andere gleichwertige mechanische Vorrichtung
zu verwenden und die Batterie für kurze Zeit, z. B. in minütlichen Abständen, abzuschalten.
Eine solche Ausführungsform, welche mit drei gemeinsam umlaufenden Kontaktscheiben
23, 24, 25 versehen worden ist, wird in
der Abb. 2 dargestellt. Der mehrstufige Verstärker besteht hier aus den vier Rohren gc,
gd, gc und io0. Das letzte Rohr rou wirkt
als Gleichrichter und wird zu diesem Zwecke mit einem Potentiometer 54 und einer Gittervorspannungsbatterie
55 versehen. Die Rohre gc und gd werden durch den Transformator
5ia und die Rohre ge und ioa durch
den Transformator 516 gekoppelt, während
die Rohre gd und <jc in ebenfalls bekannter
Weise über Widerstände kapazitiv gekoppelt werden durch einen Anodenwiderstand 56,
einen Kondensator 57 und einen Gitterwiderstand 58. Von der Batterie 28 dient ein Teil
dazu, veränderliche Spannungen im Verein mit der photoelektrischen Zelle 7 und dem
Widerstände 60 über das Gitter und den Heizfaden des Rohres gc 211 schicken, und ein
Teil als Anodenbatterie für die Rohre gc und gd. Die Anoden der Rohre ge und ioa
werden durch die Batterie i6a, auf welche
weiter unten nochmals Bezug genommen wird, gespeist. Die mit iya bezeichnete Batterie
wird zur gegebenen Zeit bewirken, daß das Relais I2O umgesteuert und der Ortsstromkreis mit der Alarmvorrichtung o. dgl.
geschlossen wird. 59 bezeichnet einen veränderlichen Widerstand für das Relais I2a.
Die Kontaktscheibe 23 besteht aus Isolationsmaterial und ist mit einem Metallstreifen 2G
versehen, der bei jedem Umlaufe der Scheibe mit zwei Bürsten 27 Kontakt bilden und dadurch
den Stromkreis der mit der photoelektrischen Zelle 7 verbundenen Batterie 28 schließt und öffnet. Die Kontaktscheibe 24
besteht aus Metall und trägt einen Isolationsstreifen 29. Die zugehörigen Bürsten 30 sind
mit der Wicklung 31 eines Hilfsrelais verbunden,
dessen Anker 32 durch Federkraft gegen einen Kontakt 33 gehalten wird, solange das Relais stromlos ist. Die Kontaktscheibe
25 besteht aus Isolationsmaterial und ist mit einem Metallstreifen 34 versehen.
Dieser Metallstreifen 34 hat zwei verschie- dene Breiten, \vodurch ein Bürstenpaar 35
den Stromkreis zwischen der großen und kleinen, zum Hauptrelais mit der Spule I2a
gehörigen Batterie i6a, 170 schließt. Die
Bürste 36 soll das eine Ende jener Spule I2a an derselben Stelle mit beiden Batterien i60,
I7o verbinden, jedoch immer nur, nachdem
die Verbindung zwischen den Batterien hergestellt ist. Das eben erwähnte Ende der
Spule 12a wird wieder abgeschaltet, bevor
die Verbindung zwischen den Batterien 16^,
I7O unterbrochen wird. Eine der Bürsten 30
ist über einen Leiter 37 mit einem Kontakte 38 des Hauptrelais I2O verbunden. Die andere
Bürste 30 ist durch einen Leiter 39 mit einem Kontakte 40 verbunden, der vom Anker 32 bei Erregung des Hilf srelais 31 berührt
wird. Der Anker 32 ist über einen Leiter 41 mit einem zweiten Kontakte 42
des Hauptrelais I2a verbunden. Der Anker 32 trägt außerdem einen isolierten Kontakt
43, der mit den Kontakten 2i„ eines die
Signalvorrichtung, z.B. eine Glocke 22O, enthaltenden
Stromkreises in Berührung kommt. Für gewöhnlich nehmen die Teile die hier dargestellte Stellung ein. Die Batterien 1O1,.
XJa und 28 sind sonach unbelastet. Bei der
Drehung der Kontaktscheiben 23, 24, 25 wird der Stromkreis zur Batterie 28 über die
Bürsten 27 geschlossen. Zu gleicher Zeit werden die Bürsten 35 die Batterien ΐθα, ΐ~α
miteinander verbinden. Kurz danach verbindet die Bürste 36 die Hauptrelaisspule I2a
mit jenen Batterien. Ist kein Rauch vorhanden, so wird das Röhrensystem gc, gd, ge, ioü.
unmittelbar nach Schließung der Stromkreise oder Batterien i6a, I7fl und 28 in Wirkung
treten. Die Hauptrelaisspule I2O erhält sofort einen Strom von ganz bestimmter Stärke.
Der Anker iga des Hauptrelais bleibt in der
im ersten Ausführungsbeispiel gezeigten Stellung und gibt somit keine Signale. Wenn
das Röhrensystem gc, gd, ge, 1 °a jedoch durch
vorhandenen Rauch in der Wirkung geschwächt wird, so wird die Batterie I7a den
Anker iga umsteuern und eine elektrische
Verbindung der Kontakte 38, 42 veranlassen. Demzufolge wird ein Stromkreis der Batterie
44 durch die Relaisspule 31 über Leitung 41
und über einen Teil der Leitung 37 geschlossen. Der Anker 32 des Hilf srelais 31 wird
demzufolge angezogen und den Stromkreis zur Glocke 22a über Kontakte 2ia und 33
schließen. Dieser Zustand bleibt so lange, bis der Isolationsstreifen 29 der Scheibe 24 die
Bürsten 30 verläßt. Jetzt kommen die Bür- iou sten 30 wieder mit dem metallischen Teile
der Scheibe 24 in Berührung und schließen hierdurch den Dauerstromkreis für Batterie
44 und für die Relaisspule 31 .über den Anker 32, Kontakt 40, Leitung 39, einen Teil der
Leitung 37. Trotzdem nun die Stromkreise der Batterien i6a, 17« und 28 an den Bürsten
35 und 27 wieder unterbrochen sind, wird das Signal 22ß bis zur Vollendung der Scheibenumdrehung
fortdauern. Wenn der Rauch bzw. Nebel auch während der nächsten Umdrehung der Scheibe noch vorhanden sein
sollte, so wird das Hilfsrelais 31 zuerst wieder durch die Batterie I7a und nicht sofort
durch die Batterie 44 erregt, da der Isolationsstreifen 29 der Scheibe 24 den Dauerstromkreis
unterbricht. Ist kein Rauch mehr vorhanden und verhindert das Röhrensystem
durch das Hauptrelais i2a eine Schließung
des Stromkreises der Batterie 44, so wird das Hilfsrelais 31 ausgelöst, sobald der Isolationsstreifen
29 der Scheibe 24 unter de:»
Bürsten 30 vortritt. Die Zeichengebung wird jetzt aufhören.
Neben den schon erwähnten Vorteilen bietet die Erfindung die Möglichkeit. Transformatoren
zur Verstärkung zu benutzen. Da man einen zeitlich in bestimmter Folge unterbrochenen Lichtstrahl verwendet, entfällt
die Notwendigkeit, der direkten Stromverstärkung. In solchen Fällen ist es bekanntlich
sehr schwer, ausreichende Gleichgewichtsbedingungen mit den Batterien und Relais zu erzielen.
Abb. 4 bringt eine weitereAnordnung. Die Zwischentransformatoren 5iOJ 5I6 sind ähn-Hch
wie unter Abb. 2 geschaltet; auch sind, soweit als möglich, die gleichen Bezugszeichen
wie dort verwendet worden. 6r ist die gemeinsame Anodenbatterie für die Rohre o,,..
9d< 9e- °2 *st die Anodenbatterie für das
Rohr ioa, und 63 ist die sämtlichen Rohren
gemeinsame Heizbatterie. 64 ist eine Gittervorspannungsbatterie und 6$a ein Potentiometer
für die Anodenrektifikation im Rohre ioa. Um die zur Spannungsveränderung der'
Batterien bedingte Änderung der mittleren Gitterspannung zu vermeiden, wird das Gitter
des Rohres gc über einen Kondensator 45 an die photoelektrische Zelle 7 geschaltet. 46
bezeichnet einen Gitterwiderstand und 47 einen Widerstand, dessen Wert nicht geringer
sein soll als der Widerstandswert der voll belichteten Zelle. Die Anodenbatterie 61
dient hier zugleich auch dazu, die photoelektrische Zelle 7 mit dem in Serie geschalteten
Widerstände 47 unter Spannung zu halten; die Anzapfung zum Gitterkondensator
45 wird zwischen Zelle 7 und Widerstand 47 vorgenommen.
Die Erfindung kann unter anderem auch zum Zählen vorbeibewegter Gegenstände ver-A\-endet
werden. Zeitungen oder andere bedruckte Gegenstände können z.B. mit schwarzen Strichen versehen werden, die in die
Bahn des fortgesetzt unterbrochenen Licht-Strahles bewegt werden, also ein Hemmnis
in die Bahn der Lichtstrahlen legen und dadurch die Anzeige veranlassen. Die Erfindung
kann auch zum Feuermelden verwendet werden. In solchem Falle hätte die Rauchentwicklung
des ausbrechenden Feuers die Zeichengebung herbeizuführen.
In ähnlicher Weise kann die Erfindung zum Anzeigen der Trübung von Flüssigkeiten
vorwendet werden. Falls es verlangt wird, kann auch ein Registriergalvanometer an
Stelle des dargestellten Relais oder neben einem solchen Relais verwendet werden,
wenn z. B. die Stärke des Nebels, Rauches oder der Trübung einer Flüssigkeit angezeigt
oder neben der Anzeige eine bestimmte Größe bzw. Stärke des Rauches, Nebels usw.
registriert werden soll.
Claims (2)
- Patentansprüche:i. Vorrichtung zum Anzeigen von Lichtschwankungen durch eine lichtempfindliche Zelle und ein hochempfindliches Relais, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Nebel oder Rauch verursachten Lichtschwankungen, welche mittels Färbfilter auf die für bestimmte Spektrumsstrahlen (ultraviolette oder ultrarote) besonders lichtempfindliche Zelle (7) einwirken, mittels eines mehrstufigen Röhrensystems (9, 10) derart verstärkt und gleichgerichtet werden, daß von zwei ungleichen, auf ein Signalrelais (12, 19) einwirkenden Batterien (16, 17) die stärkere (16) das Signalrelais (12, 19) für gewöhnlich (bei klarem Wetter) nicht zum Ansprechen bringt, während bei unklarem Wetter (Nebel oder Rauch) die schwächere Batterie (17) infolge des Sinkens des Stromes im Röhrensystem (9, 10) die stärkere (16) überwiegt und das Signalrelais (12, 19) in Tätigkeit setzt, um der Gesamtvorrichtung die größte Empfindlichkeit in der Nähe der Gefahrzone selbst bei schwacher Nebelbildung zu geben.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrensystem nur in regelmäßigen Zeitabständen auf dauernde elektrische Schwingungen anspricht und die Batterien (i6a, 17 a, 28) zu diesem Zwecke durch sich drehende Kontaktscheiben (23, .24, 25) zeitweise abgeschaltet werden.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB455987X | 1924-04-11 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE455987C true DE455987C (de) | 1928-02-11 |
Family
ID=10437827
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DED47743D Expired DE455987C (de) | 1924-04-11 | 1925-04-10 | Vorrichtung zum Anzeigen von Lichtschwankungen durch eine lichtempfindliche Zelle und ein hochempfindliches Relais |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE455987C (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE833309C (de) * | 1950-01-13 | 1952-03-06 | H Heitmueller Ind Ausruestung | Warn- und UEberwachungssignalanlage |
DE952686C (de) * | 1951-01-07 | 1956-11-22 | Manfred Mucha | Schaltungsanordnung zur selbsttaetigen Abblendung von Kraftfahrzeugen |
DE2340041A1 (de) * | 1972-08-11 | 1974-04-04 | Chubb Fire Security Ltd | Feuermelder |
-
1925
- 1925-04-10 DE DED47743D patent/DE455987C/de not_active Expired
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE833309C (de) * | 1950-01-13 | 1952-03-06 | H Heitmueller Ind Ausruestung | Warn- und UEberwachungssignalanlage |
DE952686C (de) * | 1951-01-07 | 1956-11-22 | Manfred Mucha | Schaltungsanordnung zur selbsttaetigen Abblendung von Kraftfahrzeugen |
DE2340041A1 (de) * | 1972-08-11 | 1974-04-04 | Chubb Fire Security Ltd | Feuermelder |
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