Anordnung<B>7.L11</B> Fernübertragung der Anzeigen von Messgeräten, unter Verwendung von periodisch Kontakte beeinflussenden Hilfsvorrichtungen. Es ist bekannt, eine Zeigerstellung in der Weise zu übertragen, dass man den Zei ger mit einem Kontakt versieht, der beim Ausschlag des Zeigers die Windungen eines Spannungsteilers mit kleinem Abstand über streicht und behufs Übertragung des Aus s s ehlages durch einen Fallbügel niederge- drückt wird,
so dass an einem an den Span nungsteiler über den kontakttragenden Zei ger angeschlossenen' Voltmeter die vorhan dene Teilspannung und damit die Grösse des Ausschlages des kontaktgebenden Zeigers abgelesen werden _ kann. Diese Anordnung hat den Nachteil, dass beim Heben des Fall bügels der Stromkreis des Voltmeters unter brochen wird und daher dann das Voltmeter in seine Nullage zurizckzukehren strebt.
Zur Behebung dieses Nachteils ist be reits vorgeschlagen worden, das Voltmeter mit einer Arretiervorrichtung zu versehen, die den Zeiger bei der ruckweisen Einstel lung jeweils in der letzten Stellung fest hält und ihn im Augenblick der Neueinstel- hing freigibt. Durch diese Anordnung wird aber der Raumbedarf des Empfängers ver- grössert. Dies ist besonders dann ein erheb licher Nachteil, wenn zur Kontrolle grosser Anlagen eine grosse Anzahl von Empfängern auf einer Schalttafel nebeneinander angeord net sind, beispielsweise zwecks Übersicht über die gesamte Stromverteilung der An lage.
In einer Anordnung zur Fernübertra gung der Anzeigen von Messgeräten unter Verwendung von periodisch Kontakte be einflussenden Hilfsvorrichtungen überfüh ren gemäss der Erfindung die -Hilfsvorrich tungen, z. B. Fallbügel, auf jeder Messstelle zwei Regelkontakte, die ihre Stellung ent sprechend dem Werte der zu übertragenden Grösse ändern, mit gleicher Frequenz, aber solchem Phasenunterschied in die Arbeits stellungen, dass stets wenigstens einer der beiden Kontakte geschlossen ist.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der gesamten neuen Anordnung finit beispiels- weise drei Paaren von je zwei Regelkontak ten und Spannungsteilern auf der Geber stelle; In Fig. 2 ist eine besondere Ausführung der Anordnung der Regelkontakte darge stellt; Fig. 3 veranschaulicht eine andere Aus führung der Regelkontaktanordnung; Fig. 4 zeigt eine besondere Ausführung des Widerstandes, über den jeder Regelkon takt verstellbar ist; In Fig. 5 ist ein weiteres Beispiel für die Anordnung der Regelkontakte darge stellt;
In Fig. 6 ist ein weiteres Ausführungs beispiel der gesamten neuen Anordnung mit einem Paar von zwei Regelkontakten und einem durch sie regelbaren Widerstand dar gestellt; Fig. 7 veranschaulicht ein Ausführungs beispiel der neuen Anordnung für die Ver wendung von drahtlosen Übertragungsmit teln; Fig. 8 zeigt ein weiteres Ausführungs beispiel für die Verwendung von drahtlosen Übertragungsmitteln.
In Fig. 1 sind eine beliebige Anzahl von Stromzeigern, deren Ausschlag übertragen werden soll, vorgesehen. Jeder von ihnen ist in doppelter Ausführung 1, 1', 2, 2', 3, 3' vorhanden, wobei jedem Stromzeiger je ein Spannungsteiler 4, 4', 5, 5', 6, 6' zugeordnet ist. Die Spannungsteiler liegen in Parallel schaltung an den Leitungen 7, 8, die mit den Klemmen einer Hilfsstromquelle 9 ver bunden sind. Die beweglichen Kontakte der Spannungsteiler 4, 4', 5, 5', 6, 6' befinden sich an den Zeigern 10, 10', 11, 11', 12, 12'. Die Zeiger eines zusammengehörigen Paares von Strommessern sind miteinander leitend verbunden. Die Verbindungen sind mit 13, 11, 15 bezeichnet.
Weiter sind sie verbun den mit entsprechenden Polen 16, 17, 18 dreier Voltmeter 19, 20, 21. Die andern Pole 22, 23, 24 der Voltmeter sind durch eine Leitung 25 kurzgeschlossen und durch eine Leitung 26 mit derjenigen Leitung 7 zur Hilfsstromquelle 9 verbunden, an der in der Nullstellung auch die Zeiger 10-12' liegen. In die Leitung 26 ist dann noch ein Strom messer 27 von geringem Widerstand einge baut, der die Ströme der Spannungszeiger 19-21 summiert.
Je zwei zugehörige Kontakte 10, 10', 11, 11' und 12, 12' werden wechselweise je weils so lange angelegt, dass stets mindestens einer, z. B. 10, von jedem Kontaktpaar, z. B. 10, 10', angelegt ist, das heisst die Perioden, in der die Fallbügel sich bewegen, sind zum Beispiel um<B>180'</B> verschoben, und die Kon taktgebung ,jedes Kontaktes eines Paares er streckt sich über mehr als eine Halbperiode, so dass am Anfang und Ende jeder Halb periode beide Kontakte eines Paares gleich zeitig aufliegen.
Dii> L'berlappung der wirk samen Zeiten beider Kont,ikte kann auch so weit gehen, dass .jeder Kontakt während einer Periode nur so kurz unterbrochen wird, wie es erforderlich ist, damit der Zeiger seine neue Stellung einnimmt. \Während der Überlappung der Kontaktgebung stehen die beiden Zeigerkontakte, z. B. 10 und 10', in Stellungen, die nicht genau gleich sind, son dern dem Momenta.nwert zweier kurz auf einanderfolgender Ausschläge entsprechen. Ein an die beiden Kontakte, z.
B. 10 und 10', angelegtes Voltmeter, z. B. 7.9, zeigt auf der Empfangsstelle von den beiden Werten, die den einzelnen Ausschlägen entsprechen würden, einen Mittelwert an. Die beiden Werte weichen im allgemeinen um so we niger voneinander ab, je schneller die Fall bügel arbeiten. Haben die Fallbügel zwei. kurze, um 180 versetzte Unterbrechungen, so ist der im Empfängergerät angezeigte Mittelwert jeweils der Mittelwert zwischen Anfangs- und Endausschlag der letzten Halbperiode.
Ist die L:bcrlappung so kurz, dass man ihren Einfluss auf die Zeigerstel lung vernachlässigen luinn. so gibt das Emp fängergerät immer den Ausschlag im Au genblick des letzten Fallbügela.usseb.la.ges, zeigt also in halbperiodischem Wechsel die einzelnen Aussclil < ige an den beiden Fall bügeln. Der Ausschlag am Empfänger ist in der letztgenannten Ausführung insofern genauer, als er einem späteren Momentan ausschlag am Geber entspricht, doch ist der Unterschied - es handelt sich im Mittel um ?4 Periode - nichtbedeutend.
Bei der neuen Anordnung wird eine Unterbrechung des Stromes ohne Vergrösserung des Raum bedarfes auf der Empfangsstelle vermieden.
Jedes Paar von Gebergeräten kann auch durch ein einziges Gerät ersetzt und gleich zeitig als Zeigergerät benutzt werden in einer Anordnung nach dem Schema der Fig. 2. In diesem trägt die Zeigerachse 28 ausser dem fest angesetzten Zeiger 29 noch zwei drehbar aufgesetzte Kontaktarme 30 und 31, die über Spannungsteilerwider- stände 32, 33 hinweggleiten und auf diese durch nicht mitgezeichnete Fallbügel ab wechselnd aufgedrückt werden. Die beiden Arme 30, 31 sind mit der Achse 28 durch je eine Spiralfeder 34 und 35 verbunden, durch die sie, sobald die Beeinflussung durch den Fallbügel aufhört, in die Stel lung parallel zum Zeiger 29 gebracht wer den.
Diese Federn 34, 35 werden zweck mässig schwach gegenüber den eigentlichen Systemfedern gewählt, damit die Beeinflus sung der Zeigerstellung durch die Gegenwir kung dieser Federn sich in zulässigen Gren zen hält. Die Abweichung darf nur ein kleiner Teil der Schwankung des Ausschla ges von einer Kontaktgebung bis zur näch sten sein.
Die Ausführung der Fig. 1 kann nach Fig. 3 auch dadurch vereinfacht werden, dass an Stelle je zweier Spannungsteiler, z. B. 4, 4', nur ein einziger, 4", verwendet wird, an dem die beiden parallel geschalteten Schleifkontakte 10, 10' der Messgeräte 1, 1' entlang streichen. Diese Ausführung hat den Vorzug, dass bei ihr in dem einen Span- nungsteiler nur halb so viel Energie ver braucht wird, wie in den zwei Spannungs- teilern der Ausführung nach Fig. 1.
Die Parallelschaltung der beiden Span- nungsteilerkontakte eines Gebers hat auch den Vorteil, dass beim Öffnen und Schliessen einesKontaktes der bewegliclieKontakt durch seine Verbindung mit dem aufruhenden Kon- takt auf ungefähr dem gleichen Potential ge halten wird wie der gegenüberstehende Punkt der Wicklung des Spannungsteilers. Es kön nen also. beim Öffnen und Schliessen an der Unterbrechungsstelle keine in Betracht kom menden Spannungen entstehen, die zur Fun kenbildung und Schädigung der Kontakte Veranlassung geben können, wie dies bei der Anordnung eines einzigen Schleifkon taktes der Fall sein kann.
Für die Ausführung der Schaltung müs sen im Falle der Verwendung von zwei Ge- bermessgeräten für jede Übertragungsstelle entweder die beiden Geräte gleichen Skalen verlauf haben, oder es muss bei ungleichem Skalenverlauf unter Verwendung von zwei Spannungsteilern wenigstens ein Spannungs teil durch entsprechende Änderung des Win- dungsumfanges längs der Wicklung derart eingerichtet werden, dass gleichen Kontakt stellungen an beiden Spannungsteilern gleiche Werte des Ausschlages an den bei den Messgeräten entsprechen.
Die an sich bekannte Änderung des Windungsquer- schnittes zur Kompensation eines uner wünschten Verlaufes der Spannungskurve ist schematisch in Fig. 4 dargestellt. In diesem wechselt bei gleichbleibender Stärke der isolierenden Tragplatte 36 die Breite der Platte und damit der Umfang der ein zelnen Drahtwindungen 37 in solcher Weise, dass die Abhängigkeit der Spannung von der Stellung des Kontaktes 38 den ge wünschten Verlauf erhält.
In Fig. 5 ist eine weitere Vereinfachung der Anordnung der beiden Regelkontakte dargestellt. Das Messgerät ist fortgelassen. Nur seine Achse mit den Kontakten a und b ist veranschaulicht. Die beiden Kontakt arme a und b sind auf der Achse c eines Messgerätes mit losen Hülsen d und e aufge setzt und durch Spiralfedern f und g mit der Achse c verbunden, so dass jeder Kon taktarm sich bei Freigabe entsprechend der Stellung der Achse einstellt. Die Kontakt flächen h und i beider Kontaktarme liegen im Ruhezustand auf demselben Radius.
Sie werden mit der Wicklung k eines kreis- bogenförmig gestalteten Spannungsteilers durch zwei Fallbügel l und in mit gleicher Frequenz, aber solchem Phasenunterschied periodisch in Berührung gebracht. dass stets wenigstens einer der Kontakte geschlossen ist. Die vordern Hälften der Fallbügel sind der Deutlichkeit halber in der Abbildung abgebrochen dargestellt.
Es ist nicht unbedingt erforderlich, dass beide Kontaktarme federnd mit der Achse c des blesssvstenis verbunden sind. Es genügt gegebenenfalls, wenn dies bei einem der Kontaktarme der Fall ist. Dann findet die Änderung der Zeigerstellunr statt in den Zeitintervallen, in denen der starr verbundene Zeiger freigegeben ist.
Die Gebergeräte nach den bisher erwähn ten Figuren können noch eine weitere Ver einfachung erfahren, die unter Umständen von Nutzen sein kann, nämlich durch den Ersatz des Spannungsteilers durch einen einfachen Regelwiderstand. Diese Anord nung gestattet, die Stromquelle an die Emp fängerseite zu legen, ohne dass die Zahl der Fernleitungen vermehrt würde. Auch kann der gegenüber der Anordnung mit Span- nungsteiler wesentlich geänderte Skalen charakter erwünscht sein. Fi(r. 6 zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungs beispiel für eine solche Anordnung.
Die Bezeichnungen der in Draufsicht gezeich neten Geberanordnung entsprechen denen der Fig. 5, nur dass an Stelle des Sp.a.nnungs- teilers l,, (Fig. 5) in Fig. 6 ein Regelwider stand k' gesetzt ist. Eine Batterie o und ein Anzeigegerät p befindet sich auf der Emp fängerseite und sind mittelst Fernleitungen q in die Geberanordnung angeschlossen.
Um die Verwendung von langen Fern leitungen zwischen Geber- und Emp fängerstelle entbehrlich zu machen und da durch eine zuweilen gewünschte Verände rung der Aufstellungsorte des Geber- und des Empfängergerätes wesentlich zti erleich tern, können die Ausführungsformen nach Fig. 7 oder 8 verwendet werden.
In Fig. 7 sind mit der Achse 41 eines nicht dargestellten Messgerätes ein Zeiger 42 elastisch und ein anderer 4.3 starr verbun den, in denen Kontalztf, 4$ und 49 befestigt sind. Diese spielen über Spannungsteiler- widerständen 44 und 45. Die zwischen dem einen Pol, 46, der Stromquelle 47 und den Kontakten 48 und 49, die mit der Achse 41 leitend verbunden sind, herrschende Span nung wird durch Leitungen 50 dem Gitter kreis einer Senderöhrenschaltung 51 zuge führt und beeinflusst in bekannter Weise die Intensität der ausgesandten Wellen.
In den dargestellten Stellungen berührt nun der eine Kont-ikt, z. B. 48, seinenWiderstand 44, während der andere. 49, sich gerade einge stellt hat, ohne den Widerstand 45 zu be rühren. An der Enipfängerröhrenschaltung 52 erhält man dann an einem in dem Ano denkreis lie-enden Nlessgerät 53 einen Aus schlag, der den Stellungen der Zeiger 42 und 43 entspricht.
Die in Fig. 7 dargestellte Geberanord nung lässt :ich auch in der Weise abändern, dass in Stufen unterteilte Widerstände 44 und 45 Verwendung finden. In diesem Falle gleiten dann die Kontakte 48 und 49 auf je einem Satz von Kontaktplatten, die mit den einzelnen Widerstandsstufen verbunden sind. Bei dieser Ausführungsform stellt sich der Zeiger des Empfangsgerätes 53 ruck weise ein.
Zweclciniissii,-er für solche stufenweise Übertragung ist ge-ebenenfalls als Emp fangsgerät eine frequenzempfindliehe An ordnung, besonders in dem Fall, dass man an Stelle eines Zcigergeräte.s für die Anzeige etwa. Signale für die einzelnenKontaktstufen am Geber benutzen will, beispielsweise Fall klappen. AIan hat es dann in der Hand, die Auslösung der Fallklappen von Stromkrei sen bewirken zu lassen, die auf verschie dene Frequenzen abgestimmt sind.
Um an Stelle der Spannung im Geber eine Fre- quenzänderuiig zu erhalten, kann man an die Platten 44", 45" an Stelle von Wider ständen Kapazitäten 5-1- anschliessen, wie in Fig. 8 dargestellt. in dieser Figur sind beide Kontaktreihen 44", 45" an dieselbe Reiliensclialtung von. IZapazitäten 54 an- geschlossen, statt derer auch Widerstands stufen vorgesehen sein können.
Die Kapazi täten zwischen dem einen Endpunkt der Reihenschaltung und den Kontakten 48 und 49 werden mittelst der Leitungen 55 bei 56 in den Schwingungskreis des Senders 51 eingefügt. Der Empfänger enthält im Ano denkreis der Röhre 52 eine Parallelschal tung von Zweigen 57, die auf die verschie denen, mit den Kapazitätsstufen 54 erzeug ten Frequenzen abgestimmt sind und von denen jeder ein Relais 58 enthält, das bei Erregung dieses Zweiges zum Beispiel eine Fallklappe 59 betätigt. Die Anordnung nach Fig. 8 eignet sich zum Beispiel für die Über wachung von Leitungsnetzen oder Kraft anlagen aller Art.
Um ohne drahtlose Übertragung die Reihe der Fallklappen zu betätigen, hätte es zur Übertragung mindestens für jede Fallklappe einer Leitung zum Anschluss an die zwei entsprechenden Kontaktplatten der beiden Kontaktreihen und ausserdem einer gemein samen Rückleitung bedurft.
An Stelle drahtloser Übertragung kann man, wie von andern Übertragungen be kannt, auch eine drahtgerichtete Übertra gung verwenden, bei der Geber und Emp- fängei kapazitiv mit einer anderweitig be nutzten Fernleitung verbunden sind.