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Einrichtung zur Übertragung von Stellungen oder Bewegungen Es sind
Einrichtungen zur Übertragung von Bewegungen bekannt, bei .denen auf der Geber-
und der Empfängerseite zwei oder drei Kontaktsegmente konzentrisch angeordnet sind.,
auf .denen je ein Kontakthebel gleitet. Ein über einen Dauervorwiderstand betriebener
Gleichstrommotor dreht den Kontakthebel der Empfängerseite bis in eine mit der Geberseite
übereinstimmende Stellung und wird .dann kurzgeschlossen. Diese einfache Einrichtung
hat einen ;großen Nachteil: Es :besteht die Möglichkeit, :den Geber zu überdrehen.
Wird der Geber so schnell bewegt, daß er dem Empfänger um ein bestimmtes Maß voreilt,
so ist die richtige Übertragung gestört.
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Die Erfindung vermeidet diese Nachteile bei einer Einrichtung zur
Übertragung von Stellungen oder Bewegungen mit konzentrischen Kontaktsystemen, bei
der zwei Widerstände oder eine Kollektormaschine und ein Widerstand oder zwei Kollektormasichine
n in Reihe geschaltet sind, :dadurch, daß .der Stellungsausgleich außer durch den
Stromschluß der Kontaktsysteme bei Stellungsgleichheit auch noch durch die bei Stellungsverschiedenheit
an zwei Verbindungsleitungen auf der Geber- und der Empfängerseite auftretende Kle:mimenspannung
bewirkt wird.
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Die Erfindung sei an den in den Fig. i .bis q. der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Die Fig. i stellt .die Geber- und Empfängerseite einer Einrichtung
zur Übertragung von Stellungen dar. Beim Geber G, der oben in Draufsicht und
unten:
im Schnittdargestellt ist, gleitet ein Kontakthebel a auf den Segmenten i und 4.
Mit dem Hebel a ist eine Bremsscheibe c durch Mitnehmers.tifte derart .gekuppelt,
daß sie in axialer Richtung verschiebbar ist. Sie dient als Anker für einen Topfmagnet
.d mit der Erregerspule e und wird in angezogenem Zustand an der äußeren Polfläche
gebremst. Im unerregten Zustand wird sie durch eine Feder offengehalten, so @daß
alsdann der Hebel a frei beweglich ist. Dieser wird über Zahnräder durch einen Bedienungshebel
g .so gedreht, daß er zwischen den Stellungen i und 4 nicht stehenbleibt, welche
Bewegungsart durch eine Rastenein.richtung h angedeutet ist. Auf der Geberseite
speist die Gleichstromspannungsquelle PN die Einrichtung über einen Umschaltei u
in an sich bekannter Weise in ,dein einen Sinn, wenn der Bedienungshebel g nach
rechts und im andern Sinn, wenn, er nach links gedreht wird. Die Spule e ist in
den Punkten i und 4 angeschlossen. Ein Dauervorwiderstand w liegt .im. Stromkreis
für den auf der Empfangsseite liegenden Motor AB mit Fremderregung TK. Auf
der Empfängerseite E gleitet der Hebel b über zwei Hauptsegmente 5" 10 sowie
über vier Vorsegmente 6, 8, 11., i2,. Vor- und Hauptsegmente sind durch vier unter
sich :gleiche Widerstände r6, r8, r11, r12 miteinander verbunden. Geber und Empfänger
sind durch die Leitungen m ... m', i ... 5, 4 ... 10 sowie
die Erdleitung verbunden.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist die folgende: Inder Ausgangsstellung
mit a auf i und b
auf 5 wird der Ankerkreis kurzgeschlossen über die Punkte
B, b, 5, i, a, m, m', A. Die Netzspannung verzehrt sich im
Vorwiderstand w. Bewegt sich nun der Hebel c, von Segment i nach Segment 4, so wird
beim Verlassendes Segm@entendes 2 .der Kurzschluß geöffnet, und der Hebel b dreht
;sich über Vorsegment 6. In dem Augenblick, in .dem der Hebel a bei 3 auf das Segment
4 aufläuft, entsteht zwischen den Punkten z und 4 die Ankerspannung, vorausgesetzt,
daß der Hebel b noch auf dem Hauptsegment 5 oder dem Vorsiegment 6 steht. Die Spule
e wird erregt und der Geberhebel a durch das Anziehen der Brems,scheibe c
,gegen eine weitere Drehung gesperrt. Sobald jedoch der Hebel b die Kante 7 des
Segments 6 verläßt, verschwindet die Spannung in den, Punkten i und 4;,die Bremsscheibe
schnellt nach oben und gibt den Bedienungshebel g frei. Infolge der zeitlichen:
Verzögerungen tritt die Freigabe des Bedienungshebels g erst ein, wenn der Hebel
b etwa :auf Segment B angekommen ist. Erst beim Auflaufen des Hebels b auf die Kante
9 des Segments io tritt eine unmittelbare Kurzschlußibremsung ein, so daß der Motor
AB bzw. der Hebel b in der Mittelstellung von Segment io zum Stillstand kommt. Die
vier Widerstände sind so bemessen, daß sie den Magnetkreis nicht wesentlich schwächen,
wenn der Hebel b auf Segment 6 steht (Widerstand r6), und daß sie andererseits das
Motormoment nicht zu sehr schwächen bzw. vorzeitig ein Bremsmoment erzeugen, wenn
der Hebel b auf Segment 8 steht, wobei .der Widerstand r$ als Ankershunt wirkt.
Eine unmittelbare Kurzschlußibremsung auf Stellung io findet aber nur idann statt'
wenn. nicht nach .der Entsperrung des Hebels ca ein Weiterdrehen dieses Hebels von
Segment 4 nach Segment i stattgefunden hat. Es ist von besonderem Interesse, daß
der Magnet d selbst dem: Bedienenden das Zeichen zur Möglichkeit des Weiterscheltens
gilbt, denn der Entsperrungsstoß ist in der Kurbel fühlbar. Um dem, Bedienenden
beim Durchregeln,die Vermeidung einer Kurzsohlußbremsung zu erleichtern, kann auch
die Einrichtung so getroffen werden, daß der Hebel ca durch den Bedienungsgriff
g vermittels einer zwischen Hebel ca und Griff g liegenden Feder vorgespannt werden
:kann, so daß unter Zuhilfenahme dieser Vorspannung :bereits ein Weiterscbalten
des Hebels a von Segment 4 nach Segment i zwischen den Stellungen 8 und 9 .des Hebels
b so zeitig wie möglich vorgenommen werden kann. Der beschriebene Topfmagnet d"
der für ein lastabhängiges Bremsen bereits bekannt ist, ist für die vorliegenden
Sperrzwecke besonders geeignet. Es könnte hierfür aber auch jeder andere Bremsmagnet
oder ein in Sperrzähne einfallender Magnet verwendet werden.
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Die Zahl der übertragbaren Stellungen, etwa beim Betrieb von Schaltwerken,
ist unbegrenzt, nur sind die passenden Übersetzungsverhältnisse zu wählen.
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Ein weiteres, in Fig. 2 dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung
unterscheidet sich dadurch von dem der Fig. i, daß auch auf der Geberseite G vier
Kontaktsegmente vorhanden sind, wodurch vier Hauptstellungen entstehen. Die Zahl
der Veribindungsleitungen ist um zwei erhöht. In Fig. 2 bedeuten a und
b wieder die Kontakthebel, i, 2, 3., 4 die Segmente der Geber- und 5, 6,
7" 8 diejenigen der Empfängerseite. Die Ankerspannung tritt, wenn die Hebel a und
b einander gegenüberstehen, das heißt z. B., wenn der Hebel a nach oben und
der Hebel b nach; unten zeigt oder umgekehrt, das, eine Mal zwischen Segment z und
3 und das andere Mal zwischen Segment 2 und q. auf. Daher sind zwei Spulen für .den.
Sperrmagnet e1 und e2 vorbanden; hinter diesen liegen .außerdem noch .die Schützspulen
11 und L2, deren Kontakte k1 bzw. k2 den Vorwiderstand w überbrücken können.
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Die Wirkungsweise des in .der Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispieles
sei nachfolgend unter der Voraussetzung, daß in der Ausgangsstellung der Hebel a
auf :dem. Segment i und der Hebel b auf dem Segment 5 steht, näher erläutert. Wird
der Hebel a von Segment i nach Segment 3 gedreht, so wird beim Verlassen des Segments
i der Kurzschlußkreisgeöffnet. Der Hebel b dreht sich langsam nach Segment 6. Berührt
.der Hebel b das Segment 6, so wird der Anker ödes: Motors AB im Kurzschluß
gebremst, und zwar entweder unmittelbar oder über einen kleinen, Widerstand rd.
Bei einem Steltlungsunterschied gleich i wird keiner der Kreise e1,, 11 oder e2,
12 an Spannung gelegt. Beginnen wir nochmals mit den oberen Stellungen und schalten
nunmehr den Hebel a von Segment i nach Segment 3 durch, so entsteht in den Punkten
i, 3 die Ankerspannung; die sowohl eine Sperrung des Hebels c, gegen ein Weiterdrehen
als auch
ein Überbrücken des Widerstandes w hervorruft. Der Motor
AB läuft schnell, bis Hebel b das Segment 5 verlassen hat, wodurch der Spannungskreis
1, 3 geöffnet wird. Infolge der Verzögerungen tritt erst etwa bei der Mitte des
Segments 6 ein Lan:gsamlauf des Motors AB ein. Beim Auflaufen des Hebels
b auf Segment 7 wird die Kurzschlußbremsung eingeleitet, also wieder von der niederen
Geschwindigkeit aus. Stände Hebel b auf Segment 6 und Hebel a auf Segment q., so
würde der andere Spulenkreis, nämlich derjenige der Segmente 2 und q. an der Ankerspannung
liegen. Zusammenfassend kann man sagen: Bei jedem Stellungsunterschied gleich o
steht der Anker still, der Widerstand w ist offen, der Hebel a ist
frei; gleich i läuft der Anker langsam, der Widerstand w ist offen, der Hebel a
ist frei; gleich 2 läuft der Anker schnell, der Widerstand 7v ist überbrückt, der
Hebel ca ist .gesperrt.
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Die in den Fi.g. i und 2 dargestellten Einrichtungen :besitzen Geber
mit zwei bzw. vier Segmenten. Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung können aber
auch Geber mit anderen Segmentzahlen, z. B. 3, verwendet werden, jedoch sind Geber
mit einer geraden Zahl von Segmenten vorzuziehen.
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Bei ,der erfindungsgemäßen Einrichtung sperrt also die zwischen zwei
Verbindungsleitungen bei bestimmten Stellungsunterschieden auftretende Ankerspannung
des Betätigungsmotors. den Geberhebel mittels einer magnetischen Einrichtung gegen
eine zu weite Drehung. Ferner bewirkt diese Spannung eine kleinere oder eine größere
Geschwindigkeit des Betätigungsmotors je nachdem. der Stellungsunterschied der Geber-
und Empfängerseite kleiner oder größer ist. Da diese Spannung auf beiden Seiten
entsteht oder verschwindet, kann sie auch zur Regelung von Gleichlaufeinrichtungen
herangezogen werden, bei denen beide Seiten, das Geber- und das Empfängersystem,
motorisch betrieben werden. Das ist beispielsweise erforderlich, wenn schwere Schaltwerke
zweier Fahrzeuge von einem Führerstand aus gleichmäßig betätigt werden sollen. Bei
dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 bleibt zunächst der Empfänger II unberücksichtigt.
Die Motoren sind wiederum fremderregt, so daß mittels des Umschalters u ihr Drehsinn
geändert werden kann. Die Zahl der Kontaktsegmente am Umfang ist mit 2 angenommen.
Die Motoranker A1 Bi, A2 B2 liegen über je einen Widerstand w1, w2 in Parallel.schaltunig
am Umschalter u. Diese Widerstände haben unter anderem den Zweck, die Motorgeschwindigkeit
durch ein Shunten (Parallelscbluß) des Ankers beeinflussen zu können.. Der Anker
des Gebermotors Al B1 kann mittels der Schalteinrichtung s, h durch den Widerstand
r1 geschwächt werden, ,der des Empfängers durch die Kontaktsysteme über den Widerstand
r2 bei einer Stellungsgleichheit der beiden Hebel a und b.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Die Motoren Al Bi und A2 B2 seien
für gleiche Geschwindigkeit eingerichtet. Der Hebel a steht auf Segment i und der
Hebel b auf Segment 3. Beim Einschalten des Umschalters u laufen beide Motoren Al
B1 und A2 B2 an, jedoch der Motor Az B2 und damit der Hebel b langsamer,
weil der Anker des Motors A2 B2 mit einem Parallelschluß versehen, d. h. geshuntet
ist. Nachdem: der Hebel a die Kante des Segments i verlassen hat, also bei einer
Stellungsverschiedenheit zwischen Hebel a und b, läuft Hebel b nicht mehr langsamer,
weil dann der Ankerparallelschluß des Motors A2 B2 geöffnet ist. Außerdem entsteht
dann ein Spannungsunterschied zwischen den Segmenten 1, 2, welcher bewirkt, daß
,die Schalteinrichtung s, k zu dem Anker des Gebermotors A1 Bi einen Parallelschluß
herstellt, so .daß dieser Motor nunmehr langsamer läuft. Diese Schaltungen, die
bei Stellungsgleichheit durch die Gleitkontakte und bei Stellungsverschiedenheit
durch den Spannungsunterschied vorgenommen werden, verleihen den Motoren den Gleichlauf.
Je mehr der eine Motor nacheilt, etwa infolge eines größeren Drehmoments, :desto
länger dauert der Lauf in der Schaltung für größere Geschwindigkeit. Erfindungsgemäß
kann die entstehende und verschwindende Ankerspannung sowohl auf der Geber- als
auch der Empfängerseite Ausgleichsschaltungen vornehmen, nicht nur durch einen Ankerparallelschluß,
sondern auch .durch Vorwiderstände vor den Ankern und auf den Feldwicklungen. Bei
einer Unterbrechung des Umschalters u werden beide Systeme durch geeignete Bremsmagnete
stillgesetzt.
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Denkt man sich nunmehr das Empfängersystem II hinzugefügt., so wird
ein weiterer Motor A3 B3 mit der fremderregten Feldwicklung 1, K3 an das,
Netz PN gelegt. Auch der Kontakthebel b' des Empfängersystems II regelt die
Drehzahl :des Motors A3 B3 über die durchgehenden Leitungen m, m', mi' bzw.
die Segmente 1., 3, 5 und 2, ¢, 6 immer in bezug -auf den von ihm, am meisten abweichenden
Motor., so daß die Ausgleichsschaltungen einen Gleichlauf aller drei Motoren hervorrufen.
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Das in der Fig. q. dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung
unterscheidet sich von dem nach Fig. 3 durch folgendes: i. Die beiden Anker der
Motoren Al Bi und A2 B2 liegen in Reihe; 2. aus diesem Grunde ist ein Vorwiderstand
zwecks Wirkung des Ankerparallelschlusses nicht erforderlich; 3. beide Motoren sind
Hauptstrommotoren, so daß zur Umkehr, wie in Fig. q. dargestellt, der Drehrichtung
entweder zwei zusätzliche Fernleitungen oder aber eine zusätzliche Leitung und je
zwei verschieden gepolte Feldwicklungen F1, Fi bzw. F2, F2 vorhanden sind. Die Wirkungsweise
des in der Fig. 4. dargestellten Ausführungsbeispieles der Erfindung ist im übrigen
nach der Erläu.terungder Ausführungsbeispiele der Fig. i bis, 3 ohne weiteres verständlich.
Im übrigen können bei sämtlichen Ausführungsbeispielen der Erfindung alle Schalteinrichtungen,
z. B. die des, Umschalters der Geberseite, durch Verwendung von Schützen in ihrer
Leistung erhöht werden. Als Hauptstrommotoren (Fig. q.) können auch Einphasenkollektormotoren
verwendet werden. Ferner können die gemäß der Erfindung ausgebildeten Gleichstellungs-oder
Gleichlaufeinrichtungen als Steuereinrichtungen für Hilfsströme dienen, während
der oder die
Hauptmotoren für eine beliebige Stromart vermittels
besonderer Schalteinrichtungen von der Steuereinrichtung betätigt werden.