DE593823C - Gleichstromsynchronsystem mit Synchronisierungsgeber fuer Fernuebertragung von Kommandos - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 10. MÄRZ 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 74 c GRUPPE 13 so

Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. November 1931 ab

Es sind synchrone Gleichstromübertragungseinrichtungen mit zwölf Empfängerstellungen bekannt. Der -Empfänger dieser Einrichtungen besteht aus einem Magnetgestell mit zwei gegenüberliegenden Polen, in deren Feld sich ein mit drei Wicklungen versehener Anker befindet, welche in Stern oder Dreieck geschaltet sind. Je nach Stellung der Geberkontakte wird an die Enden der Wicklungen in verschiedener Kombination Gleichspannung angelegt, wodurch die Einstellung des Empfängers in die verschiedenen Stellungen erfolgt. Zur Erhöhung der Stellungszahl hat man derartig ausgebildete Empfänger mit zwei Polpaaren versehen und durch Erregung des einen und dann des anderen Polpaares sowie beider zusammen die dreifache Einstellzahl !erreicht.

Bei vielen Einrichtungen ist jedoch eine weit größere Einstellzahl des Empfängers erwünscht. Man hat bereits eine Einrichtung nach dem Gleichstromsynchronsystem vorgeschlagen, bei welchem der Empfänger nur einen Zeiger einstellt und der den Zeiger einstellende Synchronempfänger mit einem weiteren Syncmionempfänger und einem zusätzlichen Synchronisierungsgeber derart in Verbindung steht, daß die Gesamtzahl der Zeigerstellungen gleich dem Produkt aus der Stellungszahl des ersten Synchronempfängersund der des zweiten Synchronempfängers ist.

Die Anzeige des Kommandos erfolgt bei der genannten Einrichtung nur mit dem ersten Synchronempfänger, der' mit dem Zeiger durch eine Zahnradübertragung mit bestimmtem Übersetzungsverhältnis verbunden ist. Bei kontinuierlich fortschreitendem Schalten wird nach beendeter Einstellung aller Synchronstellungen des ersten Empfängers zunächst der zweite Empfänger um den Gesamtbereich. der Stellungen des ersten Empfängers weitergeschaltet, worauf wiederum die kontinuierliche Weiterschaltung aller Stellungen des ersten Empfängersystems erfolgen kann usf. Die gesamte Stellungszahl dieser Anzeigeeinrichtung ist demnach gleich dem Produkt aus der Anzahl Stellungen des ersten Synchronempfängers und aus der des zweiten Empfängers. Bei Nichtübereinstimmung des Anzeigers mit dem Geber, was bei Fortfall der Netzspannung eintreten kann, erfolgt die Gleichstellung durch einen besonderen Konphasierungsgeber.

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung des bereits vorgeschlagenen Gleichstromsynchronsystems. Gemäß der Erfindung ist die neue. Einrichtung derart ausgebildet, daß nur ein den Zeiger einstellender Synchronempfänger vorgesehen ist. Dieser ist mit einem Stromimpulsgeber verbunden, durch den der Antriebsmagnet 'einer Steuereinrichtung, die gleichzeitig vom Kommandogeber beeinflußt

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Reinhold Fritssche in Berlin-Siemensstadt.

wird, betätigt wird, die bei durch Störungen hervorgerufenen Unterschieden in der Winkellage zwischen Empfängerzeiger und Kommandogeber die Abschaltung des Empfängerankers von dem Kommandogeber und seine Anschaltung an einen die übereinstimmende Winkellage selbsttätig wiederherstellenden Konphasierungsgeber bewirkt. Da zweckmäßig zwischen der Schaltwalze des Kommandogebers ein Übersetzungsgetriebe und zwischen dem Anker des Synchronempfängers und dem Zeiger ein Untersetzungsgetriebe angeordnet ist, kann mit der erfindungsgemäßen Einrichtung eine dem Produkt aus Synchronstellungen des Empfängerankers und Untersetzungsverhältnis entsprechende Anzahl Zeigereinstellungen erfolgen.

Die neue Einrichtung· hat gegenüber der

bereits vorgeschlagenen den Vorteil, daß eine Kontaktgeber walze, ein Empfangssystem und vor allem zwei Fernleitungen gespart werden können.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gleichstromsynchronsystems gemäß der Erfindung, beispielsweise ein solches mit zwölf Synchronstellungen des Empfängerankers und einem Untersetzungsverhältnis zwischen Empfängeranker und Zeiger von 10: i, mit dem also 120 Anzeigestellungen erreicht werden, dargestellt. Fig. 1 zeigt die Ge-. samt einrichtung mit zwei Seitenrissen, größtenteils schematisch dargestellt. Fig. 2 zeigt die Kontaktfolge der Schaltwalze 7 bzw. 103 des Kommandogebers 10 bzw. des Konphasierungsgebers 1. Fig. 3 zeigt das Schaltbild des Empfängerankers mit der Walze des Konphasierungsgebers bei Stromunterbrechting des Netzes bzw. bei nicht übereinstimmender Stellung von Kommandogeber und Empfängerzeiger und Fig. 4 eine andere Ausbildung der Steuereinrichtung für den Konphasierungsgeber.

Die an einer Gleichstromquelle liegenden Kontakten bis / (Fig. 1) sind derart angeordnet, daß sie bei Drehung der Geberkurbel 5 durch die auf der Welle 12 angebrachten, nicht gezeichneten Nockenscheiben in der Reihenfolge des mit Fig. 2 dargestellten Schemas geschlossen werden. Die in Fig. 2 dargestellten schraffierten Quadrate bedeuten Schließung der betreifenden Kontakte. Die Drehung der Welle 12 erfolgt über die Zahnräder 13 und 14 bei der dargestellten Einrichtung z.B. im Verhältnis 1 : 10. Nach jedesmal ein Zehntel Umdrehung der Kurbel 5 haben also die Kontakte/z bis / der Welle 12 alle in Fig. 2 dargestellten Stellungen durchlaufen. Entsprechend den Kontaktstellungen des Kommandogebers 10 liegen die auf dem Anker 21 aufgebrachten drei Wicklungen 15 des ersten Empfängersystems über den Umschalter 17 und die Leitung 16 an Spannung. Der Anker 21 befindet sich in einem konstanten Magnetfeld, welches durch die Feldspulen 44 angedeutet ist. Der Anker hat entsprechend der an die verschiedenen Spulen gelegten Spannungen zwölf Stellungen. Die Spule eines Relais 31 ist mit dem Minuspol einer Stromquelle 101 verbunden, während der andere Pol der Spule über eine Fernleitung S ι zu einem Schaltmagneten 50 von da über die Leitungen 52, 53, 54 der Steuereinrichtung 100 zur Erde zurückgeführt ist. Relais 31 bewirkt bei Abschaltung des Stromes eine Umschaltung des Schalters 17, wodurch die vom Kommandogeber 10 kommenden Leitungen 16 über die Leitungen 32 an die Kontaktwalze 7 des Konphasierungsgebers 1 angeschlossen werden. Die Kontaktwalze 7 ist genau so ausgebildet wie die bereits beschriebene Geberwalze 103 und ist durch ein auf ihrer Welle 3 5 befestigtes Zahnrad 36 mit einem gleich großen Zahnrad 37, das auf der Welle 38 des Ankers 21 befestigt ist, derart verbunden, daß die Stellungen 1 bis 12 der Kontakte α bis / (vgl. Fig. 2) gegenüber den Ankerstellungen 1 bis 12 des Ankers verschoben sind. Auf der Welle 38 des Ankers 21 ist ferner ein Zahnrad 39 befestigt, das mit einem auf der Welle 40 befestigten Zahnrad 41 in Eingriff ist. Das Untersetzungsverhältnis der Zahnräder 39 und 41 ist 10:1. Am Zahnrad 41 ist der Zeiger 4 befestigt, der über der Skala 3 spielt. Die Ankerwelle 38 des Empfängers trägt ferner auf einer Verlängerung einen Schalthebel 54, der bei jedesmaliger Umdrehung der Welle einen Kontakt 55, 56 schließt, durch welchen bei geschlossenen Kontakten 150, 160 und 151, 161 der Steueremriclitung 100 ein Stromimpuls aus der Batterie ι ο 1 durch die Stromspule des Schrittschaltmagneten 50 gegeben wird. Die am Anker 60 des Schrittschaltmagneten 50 angeordnete Transportklinke 70 greift in ein Steigrad 80, auf dessen Achse 81 das Zahnrad 90 befestigt ist, ein. Das Zahnrad 90 treibt einen Teil der nach Art der Rollenzählwerke ausgebildeten Steuereinrichtung 100 an, und zwar steht -Zahnrad 90 in Eingriff über Zahnrad 91 mit dem Zahnrad 91'. Im Innern des Zahnrades 91' befindet sich der Federkontakt 150, welcher über die Leitung 52 und einen ₁Schleifring52^/ '-leitend mit dem Ende der Stromspule des Schrittschaltmagneten 50 verbunden ist. Das Zahnrad 91' steht derart über ein Zahnrad 92 mit einem Zahnrad 93 in Verbindung, daß letzteres bei einer Umdrehung des Zahnrades 90 nur um ein Zehntel seines Umfanges weitergeschaltet wird. Die Zahnräder 91' und 93 haben gleichen Durchmesser. Der weitere Teil der Steuereinrichtung 100 wird von der Kommandogeberachse 12 ange-

trieben, hierfür trägt diese einen Daumen 120, durch den die Transportklinke 130 bei jeder Umdrehung der Welle 12 emmal betätigt wird und das Steigrad 140 um den gleichen Winbeibetrag weitertransportiert, um den das Steigrad 80 durch die einmalige Betätigung der Transportklinke 70 gedreht wird. Auf der Welle 141 des Steigrades 140 ist der Kontakt

160 befestigt, der über die Leitung 53, z.B. wieder über Schleifringe, leitend mit der Kontaktfeder 151 des Rades 93 verbunden ist. Am Ende der Welle 141 befindet sich ein Zahnrad 162, das über ein Zahnrad 163 und 163' die Welle 164 mit einer Untersetzung 10:1 antreibt. Auf der Welle 164 ist der Kontakt

161 befestigt, der über die Leitung 54 geerdet ist.

Die Wirkungsweise der neuen Einrichtung ist folgende.

Bei erregter Stromspule des Relais 31 sind die Leitungen 16 mit den Spulen des Ankers 21 verbunden. Angenommen, der Zeiger 4 des Empfängers befindet sich in der Anzeige-Stellung 1' und die Kurbel 5 in einer dem Zeiger entsprechenden Stellung, wobei die Kontakte a, e und / der Schaltwalze (vgl. Fig. 1 und 2) geschlossen sind, so. werden bei Weiterdrehung der Kurbel 5 im Uhrzeigersinn um ein Zehntel des Ümfanges von Zahnrad 13 nacheinander die jeweiligen Kontakte der Schaltwalze 103 dem Schema der Fig. 2 (Stellung ι bis 12) entsprechend geschlossen. Hierbei wandert der Zeiger 4 von den Anzeigestellungen 1', 2' usw. bis 12'. Voraus-Setzung hierfür ist, daß der Stromkreis des Relais 31 nicht geöffnet wird, d. h. die Kontakte 150,160 und 151,161 müssen geschlossen bleiben. Dies ist gewährleistet, da die Kontakte 150, 160 und 151, 161 durch die Schaltarme 120 und 70 gleichzeitig um die gleichen Winkelwege fortgeschaltet werden. Bei Weiterdrehung der Kurbel 5 im Rechtssinn um ein Zehntel des Ümfanges von Rad 13 wandert der Zeiger 4 von den Anzeigestellungen 12', 1", 2" usw. bis zur Anzeigestellung 12" usw.

Es sei nun der Fall betrachtet, bei welchem die Stellung der Kurbel 5 nicht mit der Stellung des Zeigers 4 übereinstimmt. Dieser-Fall kann z. B. eintreten, wenn bei Ausfall einer der Stromquellen (Netzanschluß der Kommandogeberwalze 103 und Konphasierungswalze 7) die Kurbel 5 weitergeschaltet wird. Steht nun z. B. der Zeiger 4 auf der Anzeigestellung 10 und die Kurbeis in der der Zeigerstellung 8' entsprechenden Stellung, so erfolgt bei Wiedereinschaltung des Netzes die selbsttätige Berichtigung der Zeigerstellung mit der Kurbel. Dieses geschieht folgendermaßen: Infolge der oben angenommenen, nicht synchronen Zeiger- und Kurbelstellung sind die Kontakte 150, 160 und 151, 161 geöffnet, das Relais 31 unerregt und somit der Anker 21 über die Leitungen 32 mit der Kontaktwalze 7 des Konphasier'ungsgebers 1 verbunden. Die Konphasierungswalze 7 stand bei Netzausfall auf der Stellung 11 (vgl. Fig. 2), bei Wiederkommen der Netzspannung erfolgt deshalb die Einstellung des Zeigers von der Stellung 10 in die Stellung 11. Hierbei wird die Konphasierungswalze über die Zahnräder 37, 36 in die Stellung 12 bewegt, was nun auch eine Einstellung des Zeigers in die Stellung 12 zur Folge hat. Während der Zeigerverstellung erfolgt auch eine Verstellung der Kontaktfedern 150 und 151. Die Verstellung des Zeigers erfolgt, wie eben ausgeführt, im Uhrzeigersinne so lange, bis er auf 8', d. h. in übereinstimmeinde Stellung mit der Kurbel 5 gelangt ist. In diesem Augenblick schaltet das Relais 31 den Anker 21 wieder auf die Schaltwalze 103 des Kommandogebers, da bei Erreichen der Stellung 8' des Zeigers auch die Kontakte 150, 160 und 151, 161 wieder geschlossen wurden und somit die Spule des Relais 31 durch die Batterie 101 wieder erregt wurde.

Fig. 4 zeigt 'eine andere Form des Konphasierungsgebers 100 von Fig. i. Diese ist nach Art eines Differentialgetriebes aufgebaut. Auf der Welle 71 ist isoliert eine Metall- go scheibe 72, die einen Kontakt 73 trägt, befestigt. Auf der Scheibe 72 schleift eine Kontaktfeder 74, welche über die Leitung 52 die Stromspule des Schrittschaltmagneten 50 mit der Fernleitung 51 (vgl. Fig. 1) verbunden ist. Die Welle 71 ist durch ein Untersetzungsgetriebe 74' (10:1) mit der Welle 7 5 in Verbindung, welche an ihrem einen Ende eine isoliert befestigte Metallscheibe 76 mit Kontakt 77 trägt. Auf der Scheibe 76 schleift ein Kontakt 78, der über die Leitung 54 geerdet ist. Den Metallscheiben 72 und 76 steht eine spiegelbildliche Anordnung von Metallscheiben, Wellen und Untersetzungsgetriebe gegenüber. Die Metallscheiben 83 und 84 der spiegelbildlichen Seite der Einrichtung werden von der Welle 12 mittels eines Schrittschaltwerkes 79 bei jedem vom Geber 10 herrührenden Schalthub um den gleichen Winkelbetrag weitergedreht wie die Metallscheiben 76 und 72 durch den vom Schaltarm 54 des Ankers 21 (vgl. Fig. 1) betätigten Schrittschaltmagneten 50. Die Wirkungsweise ist analog der bereits beschriebenen Steuereinrichtung 100 von Fig. i. ■

Bei Außertrittfallen des Empfängers kann dieses sofort am Empfänger wie auch am Geber festgestellt werden, am Empfänger durch die Stellung des Umschalters 17 und am Geber durch die geöffneten Kontakte 150, 160 bzw. 151,161. Zweckmäßig werden auf der Geber- wie auch auf der Empfängerseite

je ein magnetisches Schauzeichen (170 bzw. 171) in die Fernleitung 51 eingebaut, die eine nicht übereinstimmende Stellung zwischen Empfängerzeiger und Kommandogeber auffallend kenntlich machen.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Gleichstromsynchronsystem, mit Syn-

   to chrönisierungsgeber für Fernübertragung von Kommandos o. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß der den Zeiger (4) einstellende Synchronempfänger (21, 44) mit einem Stromimpulsgeber (54, 56) versehen ist, durch den der Antriebsmagnet (50) einer Steuereinrichtung (100) betätigt wird, die bei durch Störung hervorgerufenen Unterschieden in der Winkellage zwischen Empfängerzeiger und Kom-

   ao mandogeber die Abschaltung des Empfängerankers von dem Kommandogeber und seine Anschaltung an einen die übereinstimmende Winkellage selbsttätig wiederherstellenden Konphasierungsgeber bewirkt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbel (5) des Kommandogebers (10) mit dessen Schaltwalze (103) durch ein Übersetzungsgetriebe (13, 12) und den Anker (21) des Synchronempfängers (21, 44) mit dem Zeiger (4) durch ein Untersetzungsgetriebe (39, 41) verbunden ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Kommandogeber (10) und Empfänger (21, 44) beeinflußte Steuereinrichtung (100) für den Konphasierungsgeber (1) nach Art der Rollenzählwerke ausgebildet ist.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung mit Differentialgetriebe arbeitet.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung des Empfängerankers vom Kommandogeber (103) auf den Konphasierungsgeber (1) durch ein Relais (31) erfolgt, das über eine einzige Fernleitung (51) mit dem die Steuervorrichtung (100) go f ortschalt-enden Schrittschaltmagneten (50) und der Steuervorrichtung in Reihe liegt.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl am Empfänger als auch am Geber in die Fernleitung (51) eingeschaltetie elektromagnetische Schauzeichen (170, 171) vorgesehen sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen