Titel: Fernübertragung von Zeigerstellungen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1898, Band 308 (S. 113–116)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj308/ar308037

Elektrotechnik.
Fernübertragung von Zeigerstellungen.

Mit Abbildungen.

In Bd. 303 * S. 162 wurde die von Prigge erfundene Einrichtung besprochen, die Richtung einer Compassnadel nach einer anderen Stelle eines Schliffes so zu übertragen, dass danach gesteuert werden kann. Seitdem sind wieder drei neue Erfindungen bekannt geworden, welche die Lösung derselben Aufgabe bezwecken. Diese Fernübertragung kann auch auf andere Zeigerwerke, als Wasserstandszeiger, Manometer u.a., angewendet werden und hat daher für weitere Kreise Interesse.

Die Methode von Bindemann in Berlin (D. R. P. Nr. 89622) besitzt grosse Aehnlichkeit mit der von Prigge. Der betreffende Zeiger spielt zwischen zwei nahe an einander befindlichen Contacten. Sobald der Zeiger mit einem dieser Contacte in Berührung kommt, wird durch einen dadurch geschlossenen Strom bewirkt, dass dieser Contact nach der Richtung, in welcher der Zeiger sich bewegen will, ausweicht. Dieselbe Bewegung führt dann auf einer zweiten Station durch diesen Strom eine Zeigerscheibe aus. Wie Bindemann diese Bewegungen bewirkt, soll nun mit Hilfe nachstehender Figur betrachtet werden.

In der Station g befindet sich der Apparat, dessen Zeigerstellung nach der Station e übertragen werden soll (Fig. 1). Die mit dem Pole einer Stromquelle 1 leitend verbundene Achse rotirt in Bezug auf die anderen Apparattheile unabhängig und trägt einen Arm a, der bei Rechts- oder Linksbewegung des Zeigers die Stromschlussklötze c1 oder c2 berührt und dadurch Strom in die entsprechend hiermit verbundenen Leitungsdrähte sendet. Dieser Strom erregt in der Empfangsstation e, je nach dem Stromschlussklotz, der in g berührt wurde, die Schaltmagnete s1 oder s2, worauf der Strom, nachdem er noch die Feldmagnete fe des Elektromotors me erregt hat, zum anderen Pol der Batterie zurückkehrt. Durch Erregung der Magnete s2 oder s1 wird nun ein Anker a0 entweder nach links oder rechts gezogen und verstellt hierdurch einen Doppelbürstenhalter b, welcher in der Mitte der Achse gelagert ist, demzufolge entweder Stromschlussbürste + 1 und – 3 oder Bürste + 2 und – 4 gegen den Stromwender des Elektromotors drücken. Der von einem Pole der Batterie kommende Strom wird dementsprechend den Anker des Motors in dem einen oder anderen Sinne durchfliessen und ihn nach rechts oder links kreisen lassen. Die Achse des Elektromotors, welche durch ein Universalgelenk verlängert ist, greift nun mittels Schnecke c in die gezahnte Peripherie der Zeigerscheibe z0 ein, so dass die letztere mit dem damit verbundenen Zeiger ebenfalls nach rechts oder links kreist. Um nun den nach erfolgter Drehung des Empfängers im Geber noch bestehenden Stromschluss aufzuheben, sind die Stromschlussklötze c1 und c2 ihrerseits wieder auf einer Scheibe d befestigt, die ebenso wie in e am Rande gezahnt und mit Schnecke c und Gelenk mit einem zweiten Elektromotor mechanisch verbunden ist. Die Einrichtung der Schaltmagnete, Bürsten u.s.w. ist genau dieselbe wie beim Motor me in der Empfangsstation.

Textabbildung Bd. 308, S. 113

Bei der Bewegung des Zeigers z des Gebers nach der einen oder anderen Richtung wird an den Stromschlussklotz c1 oder c2 ein Stromschluss bewirkt, demzufolge in der Geberstation der Motor mg und in der Empfangsstation der Motor me synchron zu laufen beginnen. Der Motor mg bewirkt ein Drehen der Scheibe d in solcher Richtung, dass die Stromschlussklötze c1 und c2 in demselben Drehungssinne wie der Arm a gedreht werden und der eine der Klötze so lange mit dem Arm in Berührung bleibt und für ein Schliessen des Stromkreises sorgt, bis der Zeiger z und der Arm a in Stillstand kommt. Geschieht dieses, so bewegt sich die Scheibe d noch so viel, dass die Stromschlussklötze c1 und c2 den Ann a zwischen sich lassen und den Strom unterbrechen. In der Empfangsstation wird der Motor me gleichzeitig mit dem Motor mg der Geberstation ausgeschaltet, und da beide Motoren genau synchron laufen, so wird auch der Zeiger der |114| Empfangsstation stets genau dieselbe Lage einnehmen, wie der Zeiger der Geberstation.

In dieser Beschreibung wurde angenommen, dass beide Elektromotoren vollkommen synchron laufen, was bei gleicher Klemmenspannung, gleichen Widerständen und bei sonst gleicher Bauart der Motoren für die meisten Apparate in genügend genauer Weise der Fall sein wird. Für die elektrische Uebertragung der Bewegung eines Compasses jedoch dürfte eine selbsthätige Regulirvorrichtung erforderlich sein; durch diese soll ein Ausgleich geringer Rotationsverschiedenheiten, die sich durch asynchronen Gang der Motoren ergeben, erzielt werden.

Textabbildung Bd. 308, S. 114

Zu diesem Zwecke ist die Geberscheibe d mit einem Rande aus isolirendem Stoff versehen und lässt nur einen schmalen leitenden Streifen h frei. Auf dem Rande schleift eine Feder f1, die am Apparatkörper in einer bestimmten Lage zur Achse des ganzen Apparates befestigt ist. Diese Feder steht durch den Leitungsdraht w mit einer zur Empfängerscheibe in gleicher Richtung befestigten Schleiffeder f'1 in elektrischer Verbindung. Die Scheibe z0 ist im Gegensatz zu d mit zwei Metallsegmenten t1 und t2 versehen, welche zwischen sich einen isolirenden Streifen h1 frei lassen und bezüglich der Lage identisch mit h auf d ist. t1 und t2 stehen durch Schleiffedern t'1 und t'2 mit den Elektromagneten s1 und s2 durch Leitungsdrähte in Verbindung.

Bei jeder vollen Umdrehung der Scheibe d wird nun die Feder f1 einmal den Streifen h decken; sind dann die Motoren synchron gelaufen, so wird auch die Feder f'1 im Empfänger mit dem isolirenden Streifen h1 correspondiren, ein Strom wird also nicht fliessen können. Ist jedoch Motor me vorangeeilt oder nachgeblieben, so wird die Feder f'1 entweder noch t1 oder schon t2 decken, sodann wird von d durch den mit der Batterie verbundenen Arm a, welcher mit d dieselbe Achse bildet, über Streifen h, Feder f1, Leitungsdraht w nach f'1 Strom fliessen und hier entweder über t1t'1 oder t2t'2 nach den Schaltmagneten s1 oder s2 fliessen und die Scheibe z mittels Motor me so lange nach rechts oder links drehen, bis die Feder f'1 den isolirenden Streifen h1 deckt. Um nun eine gleichzeitige Drehung des Motors mg im Geber zu verhindern, ist in den Stromkreis w ein Unterbrecher 6 eingeschaltet. Sowie in w Strom fliesst, wird der Elektromagnet eingeschaltet und bewirkt so ein Unterbrechen der Leitung 5 6 7, so dass die Regulirung nur in der Empfangsstation erfolgt, während der Motor in der Geberstation dann in Ruhe verbleibt.

Ein eigenartiges Verfahren schlägt Dr. F. v. Krempelhuber in Nürnberg vor (D. R. P. Nr. 90758). Mit der Compassnadel m (Fig. 2) ist ein leichtes, mit einer Spitze versehenes Metallstück t verbunden und am inneren Umfang des Compassgehäuses sind Spitzen s angebracht, so dass bei einer Drehung der Compassnadel die Spitze t sehr nahe an den Spitzen s vorbeistreift, ohne sie jedoch zu berühren. An dem Compassgehäuse ist ferner noch die Spitze p befestigt.

Auf der Grundplatte des Gehäuses der Empfangsstation sind radial Vacuumröhren (Geissler'sche Röhren) in gleichen Abständen angebracht, deren Zahl mit den Spitzen s im Compass übereinstimmt. Spitzen und Vacuumröhren stehen durch je eine Leitung mit einander in Verbindung und in die gemeinsame Rückleitung ist ein kleiner Funkeninductor f eingeschaltet.

Textabbildung Bd. 308, S. 114

Wird die Stromquelle in Thätigkeit gesetzt, so geht der Strom durch die Leitung r in die Spitze p, von da in das Metallstück t und durch die zunächstliegende Spitze s in die mit derselben verbundene Vacuumröhre und zum Inductor zurück. Die Vacuumröhre leuchtet und bei p und t sind kurze Funkenstrecken. Bei einer anderen Stellung der Compassnadel wird eine andere Röhre leuchten, so dass die Stellung der Compassnadel annähernd erkannt werden kann.

Da bei einem Compass die Genauigkeit bis auf einen Grad erwünscht ist, so würden 360 Spitzen, Drahtleitungen und Röhren erforderlich sein. Um dieses zu vermeiden, wird der Apparat in folgender Weise abgeändert. Mit der Compassnadel wird ausser dem Metallstück t noch ein zweites u verbunden, welches so viel Spitzen erhält, als Vacuumröhren angeordnet sind (Fig. 3). Am Umfang des Compassgehäuses sind ferner noch eine Anzahl Spitzen z angeordnet, deren äusserste gleichen Abstand wie die Spitzen s haben. Von jeder Spitze z führt wieder eine Leitung zu einer Vacuumröhre in der Empfangsstation und von hier eine gemeinsame |115| Leitung durch die Stromquelle nach der Spitze h im Compassgehäuse.

Dreht sich die Compassnadel um den Abstand der Spitzen s, so wandert das Licht in den Röhren v von einer zur nächsten und bei den Röhren w durch alle, und kann somit die Stellung der Compassnadel durch die jeweils erglühende Röhre w genau angegeben werden.

Textabbildung Bd. 308, S. 115

Es ist möglich, den Röhrenkranz v zum allgemeinen Anzeigen der Compassrichtung durch einen gewöhnlichen Compass mit Magnetnadel ohne jede Vorrichtung zu ersetzen, da derselbe nur die ungefähre Richtung roh anzuzeigen braucht, während die feinere Ablesung dann an den Röhren w erfolgen würde. Diese Anordnung hätte den Vortheil, dass man etwa die Hälfte der Drahtleitungen erspart.

Textabbildung Bd. 308, S. 115

Rudel und Marcher in Dresden (D. R. P. Nr. 88880) wenden einen auf einer leitenden Flüssigkeit schwimmenden Contact an, und die Construction ist so getroffen, dass sie leicht an jedem Compass angebracht werden kann. In Fig. 4 und 5 sind m die auf einer Scheibe fest gemachten und auf der Flüssigkeit schwimmenden Magnete des Compasses. An der Innenwand des Gehäuses ist eine Rinne r aus Isolirmaterial angebracht und mit einer leitenden Flüssigkeit gefüllt. In gleichen Abständen führen aus der Rinne Leitungsdrähte zu ebensoviel Drahtspulen eines Galvanometers (Fig. 6). Der Fuss im Gehäuse, welcher mittels Spitze nebst der Flüssigkeit die Magnete trägt, ist noch mit einem Quecksilbernapf n versehen, in welchen ein Contactstift c taucht. Der Strom einer Batterie geht durch die Leitung n nach dem Quecksilbernapf, durch c und c0 in die Rinne und von hier durch alle Abzweigungen nach dem Galvanometer und zur Batterie zurück. Die Stärke des Stromes ist zwar in den c0 zunächst gelegenen Abzweigungen am stärksten, aber alle Spulen im Galvanometer wirken im gleichen Sinne richtend auf die Magnetnadel, und es wird sich dieselbe wie die Compassnadel einstellen.

Blochmann in Kiel bringt an der Compassrose ein kleines Uhrwerk an, welches in bestimmten Zeitabschnitten einen elektrischen Strom schliesst, welcher dann an einem beliebigen Orte des Schiffes die Stellung der Rose anzeigt (D. R. P. Nr. 91791).

Textabbildung Bd. 308, S. 115

Die Compassrose ist zu diesem Zweck mit einer durch ein Uhrwerk in bestimmtem Rhythmus beweglichen Vorrichtung b versehen (Fig. 7 und 8), durch deren Berührung mit Contacteinrichtungen c, die an dem einen Theil des Compassgehäuses angebracht sind, der Schluss eines elektrischen Stromes hergestellt wird, und zwar derart, dass in gewissen Zeitintervallen auf kurze Zeit ein Schluss eintritt. Es wird durch das Uhrwerk an zwei diametral gegenüber liegenden Punkten der Rosenscheibe ein Stäbchen vor- und rückwärts bewegt, welches den Contact vermittelt. Bei der in der Figur dargestellten Ausführungsform ist in das Uhrwerk ein Steigrad s eingefügt (Fig. 9), welches eine durch Federkraft gegen dasselbe gedrückte Lamelle vorwärts schiebt. Dieses Steigrad ist mit sechs Zähnen versehen und auf der Achse des Secundenrades t angebracht, so dass die Contactgeber in Perioden von 10 Secunden vorwärts- und dann schnell durch die Federkraft zurückgeschoben werden. In der letzten Zeit der 10 Secunden findet dabei allmählich Contactgebung statt. Damit das Uhrwerk dabei nicht gehemmt wird, ist vorn auf das Stäbchen ein Hütchen v aufgesetzt, welches durch eine leichte Feder w mit dem Stäbchen in Verbindung steht. Ist nun Contact zwischen Hütchen und Compassgehäuse eingetreten, so wird während der letzten Zeit der Vorwärtsbewegung des Stäbchens das Hütchen etwas nach hinten geschoben, indem die Feder zusammengepresst wird. Die während der Zeit dieses Schlusses herrschende Richtung der Compassrose wird auf die Secundärstation übertragen. |116| Zu diesem Behufe ist die Hälfte der Innenfläche des Gehäuses in viele leitende Streifen c zerlegt, die von den Nachbarflächen isolirt sind. Von diesen Streifen können zur Verminderung derselben eine gewisse Anzahl unter einander verbunden sein. Durch die Berührung der beweglichen Vorrichtung b an der Compassrose mit einem solchen Sector c wird ein Strom geschlossen, welcher unter Einschaltung geeigneter Apparate die Uebertragung der jeweilig herrschenden Richtung der Compassrose nach einem entfernt gelegenen Orte vermittelt.

Rr.

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