DE129668C - - Google Patents

Description

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

129668 KLASSE 21g.

Lichtstrahlen und anderen Strahlen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom ig. Mai 1899 ab.

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet eine Vorrichtung zum Auslösen von Steuerungs- und anderen Mechanismen auf Entfernungen durch die Einwirkung von Strahlen beliebiger Art auf ihren Widerstand bei der Belichtung ändernde Selenzellen, welche in den Zweigen einer Wh eatston e'schen Brücke eingeschaltet sind. Durch dieselbe wird dann ein davon unabhängiger Stromkreis geschlossen, welcher die Inbetriebsetzung der durch' die Vorrichtung auszulösenden Mechanismen vermittelt. Von ähnlichen Vorrichtungen dieser Art, bei welchen ein auf einer W heats t ο η e'schen Brücke angeordnetes, durch Selenzellen beeinfiufstes Relais einen davon unabhängigen Arbeitsstrom einschaltete, unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand dadurch, dafs eine viel gröfsere Genauigkeit der Wirkung dadurch erreicht wird, dafs die Brücke als solche einen Theil des Relais bildet und das Schliefsen des unabhängigen Arbeitsstromkreises statt wie bisher durch die Ausschwingungen einer Magnetnadel, hier durch gegenseitige Lagenveränderung von in den Brückenzweigen angeordneten Magneten bewirkt wird.

Der Erfindungsgegenstand ist auf beiliegender Zeichnung schematisch in einigen Ausführungsformen dargestellt.

Die Vorrichtung besteht in sämmtlichen Ausführungsformen aus einer Combination von feststehenden und drehbar angeordneten Magneten, welche zweckmäfsigerweise Elektromagnete sind, aber auch permanente- Magnete sein können. Die Magnete sind so zu einander angeordnet, dafs die Pole der drehbaren Magnete mit den Polen der feststehenden abwechseln. Beide Arten von Magneten sind, sofern sie Elektromagnete sind, in den Zweigen einer Wheatstone'sehen Brücke eingeschaltet, welche ferner noch Selenzellen enthält. Die letzteren sind so belegen, dafs ihr Widerstand in der Normallage gleich ist, so dafs nach dem bekannten Gesetz der Wheats ton e'schen Brücke dann kein Strom durch den entsprechenden Brückenzweig geht, in welchen die Elektromagnete eingeschaltet sind. Diese werden daher dann überhaupt nicht erregt werden und sich mit ihren Polen in der Mitte zwischen den Polen der feststehenden Magnete befinden. Sobald aber Lichtstrahlen auf die Selenzellen fallen, wird ein Strom durch den Brückenzweig gehen, die darin befindlichen Elektromagnete erregen und denselben eine Polarität ertheilen, so dafs sie von den feststehenden Magneten angezogen werden. Die dadurch erfolgte Drehung wird benutzt, um einen Contact zu schliefsen, der den Arbeitsstrom der in Thätigkeit zu setzenden Apparate einschaltet. Man kann natürlich beliebige Schaltungen benutzen, wofern nur dieses Princip verwirklicht wird, und kann entweder für die feststehenden oder die beweglich angeordneten Magnete statt der Elektromagnete auch permanente Magnete wählen.

In der Ausführungsform Fig. 1 sind die Elektromagnete m auf dem um die Achse j drehbaren Rahmen i derart kreisförmig angeordnet, dafs ihre Pole mit den Polen ο der

ebenfalls kreisförmig und um den rotirenden Rahmen i herum angeordneten Elektromagnete / abwechseln. Ein feststehender Rahmen k dient zur Befestigung der Magnete /, sowie zur Aufnahme von Contacten 7 und 8, zwischen welchen sich der Contact 6 befindet, der auf,einer Traverse des rotirenden Rahmens befestigt ist, so dafs er bei der Drehung des letzteren Stromschlufs entweder bei 7 oder 8 herstellen kann. Die Contactstellen sind in der Zeichnung mit 70 bezeichnet. Diese lassen sich durch Schrauben in bekannter Weise einstellen. Eine an der Achse j angebrachte Feder p, die mit ihrem freien Ende sich zwischen die am feststehenden Rahmen k befestigten Anschläge q stellt, dient dazu, dem drehbaren Rahmen nur einen bestimmten Grad der Bewegung zu gestatten. Sowohl die feststehenden als die drehbaren Magnete sind so gewickelt, dafs in jeder Reihe von Magneten die Pole 0 bezw. η abwechselnd Nord- und Südmagnetismus zeigen. Das Element r ist hier in dem einen Brückenzweige gelegen und die davon ausgehende Leitung s verzweigt sich dann iri die Brückenzweige t und u, in Welchen die feststehenden Magnete /, sowie die Selenzellen ν eingeschaltet sind. Die Leitungen \ ^¹ bezw.jrjr¹ dienen zur Einschaltung dieser paarweise angeordneten Selenzellen in die Brückenzweige t bezw. u. Der sonst als Galvanometerzweig bezeichnete neutrale Zweig χ der Brücke enthält hier die auf dem drehbaren Rahmen / angeordneten Magnete m. Die Rückleitung des Batteriestroms erfolgt durch den Leitungsdraht n>. Jeder der Brückenzweige t und u enthält eine gleiche Anzahl feststehender Magnete / und Selenzellen v. Unter normalen Bedingungen verhalten sich die Stromstärken in diesen Zweigen umgekehrt wie ihre Widerstände, so dafs durch den neutralen Zweig χ kein Strom fliefsen und die Elektromagnete m überhaupt nicht gespeist werden können. Sobald nun aber einige der Selenzellen ν durch Lichtstrahlen beeinflufst werden , werden ungleiche Widerstände in den Brückenzweigen auftreten, und es wird dadurch ein Strom im neutralen Zweig χ fliefsen können, welcher die darin befindlichen Magnete erregt, wobei die in den Magneten auftretende Polarität davon abhängen wird, welche der Selenzellen erregt oder von stärkeren Lichtstrahlen als die anderen getroffen wird. Je nachdem wird der isolirt auf dem drehbaren Rahmen i befestigte Contact 6 nach rechts oder links ausschlagen und den das Steuerruder oder andere Vorrichtungen in Thätigkeit setzenden Arbeits-. strom einschalten. Das eine Ende 9 dieses Arbeitsstroms ist an den beweglichen Contact 6 geführt, während die feststehenden Contacte 7 und 8 beziehentlich mit den Leitungen 10 und 11 verbunden sind, durch die der Arbeitsstromkreis geschlossen und die hier beispiels weise angewendeten Solenoide 12 und 13 eingeschaltet werden können. Der Kern 14 dieser Solenoide wird in bekannter Weise bei Erregung derselben der Spannung der Federn 1 5 bezw. 16 entgegen bewegt und steuert dadurch in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vermittelst der Ventilstange 17 beispielsweise ein Regulirventil 60, welches das Oeffnen und Schliefsen der im Kolben 20 angebrachten Durchtrittsöffnungen 19, 23 und 25 für das Motorfluidum vermittelt. Um die Ventilstange ist zwischen den beiden die Oeffnungen 23 und 25 verschliefsenden Ventilen hier noch ein Kanal 22 herumgelegt, der mit der Oeffnung 21 der Ventilstange und weiterhin mit der Eintrittsöffnung 18 in Verbindung steht. Es ist jedoch selbstverständlich, dafs die in den Arbeitsstromkreis eingeschalteten, zum Bewegen gewisser Maschinentheile oder Vorrichtungen dienenden Motoren auch anderer Art sein können. Ebenso kann man statt des Arbeitsstroms einen Ruhestromkreis anwenden, in welchem man durch die Bewegung des Contactes 6 Widerstandsänderungen hervorruft, die dann weiter zur Verrichtung von Arbeit benutzt werden können.

In der Ausführungsform Fig. 2 ist eine etwas abgeänderte Schaltung benutzt. In dieser liegen die Selenzellen nicht in dem Brückenzweig der feststehenden, sondern in den Zweigen x¹ der beweglichen Magnete m. Im Uebrigen ist die Anordnung im Wesentlichen die gleiche wie in den früheren Ausführungsbeispielen. Wenn bei dieser Schaltung beispielsweise der Widerstand der rechts liegenden Selenzellen ν geringer ist, so fliefst der Strom durch die Leitung 29, die Selenzelle i>, . die Leitung 30 in die beweglichen Magnete m in der Richtung des Pfeils 31 und dann zurück zur Batterie r durch die Leitung 32/ die andere Selenzelle ν und den Leiter 33. Ist dagegen der Widerstand in den links gelegenen Selenzellen am geringsten, so nimmt der Strom folgenden Verlauf: Von der Leitung 34 nach der links gelegenen Selenzelle ν durch den Leiter 35, die beweglichen Magnete m in der durch den Pfeil 36 angedeuteten Richtung und dann durch den Leiter 37, Zelle ν und Leiter 38 zurück zur Batterie r.

Man kann die aufsen liegenden feststehenden Magnete Z auch noch durch eine besondere Batterie r¹ mit Strom versorgen.

Eine andere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes zeigt Fig. 3. In dieser werden die feststehenden Magnete durch permanente Magnete /' dargestellt, während die beweglichen Magnete m im neutralen Brückenzweige liegen. In den anderen Zweigen sind Selenzellen angeordnet, im Uebrigen ist der Stromverlauf ähnlich dem in Fig. 2 dargestellten.

In der Ausführungsform Fig, 4 ist jeder der beweglichen Magnete m mit zwei in Nebenschlüssen zum Stromkreis der Batterie r liegenden und entgegengesetzt gewundenen Spulen 1 und 2 versehen. Dabei besitzt jede der Spulen desselben Stromkreises 1 bezw. 2 entgegengesetzte Polarität gegen die zunächst folgende Spule desselben Stromkreises. Die zu der Vorrichtung gehörenden feststehenden Magnete, die hier nicht gezeichnet sind, können entweder permanente Magnete oder ebenfalls Elektromagnete sein. Wenn die Selenzellen v, von welchen hier nur zwei gezeichnet sind, gleiche Beeinflussungen erfahren, so fliefst ein gleich starker Strom durch beide Reihen von Spulen. Aendert sich aber der Widerstand der Selenzellen ν in einem der Stromkreise, so wird auch der durch die Spule fliefsende Strom für jeden Stromkreis ein verschiedener sein und die Spule wird dem Einflufs des stärkeren Stromkreises folgen.

Wenn man die Schaltung in der Weise bewirkt, dafs die Polarität der rotirenden Magnete constant bleibt und die der feststehenden variirt wird, so kann man für die ersteren permanente Magnete anwenden.

Es lassen sich die Magnete auch radial anordnen, in welchem Fall sämmtliche Elektromagnete in gleichem Sinne gewickelt sein müssen. Je nach der Richtung des durch die Beeinflussung der Selenzellen hervorgerufenen Stroms wird dann die Polarität der beweglichen Magnete verschieden sein, und es werden dieselben von den feststehenden Magneten entweder abgestofsen oder angezogen werden. Damit die bewegliche Gruppe von Magneten den Magnetismus wieder leicht verliert, sind die Elektromagnete in dieser Ausführungsform mit einer Feder ρ verbunden, welche nach Aufhören des erregenden Stromes die Magnete wieder in die Normallage zurückdreht.

Während bei den bisherigen Vorrichtungen, die unter Vermittelung einer Wheatstone'-schen Brücke einen Relaisstromkreis einschalteten, nur ein Theil des Batteriestroms dazu benutzt wurde, um den Contactschlufs zu bewirken, wird im Gegensatz dazu beim Erfindungsgegenstand der ganze Batteriestrom und nicht nur der durch den neutralen Brückenzweig fliefsende Theil dazu verwendet, um den beweglichen Theil des Relais zu bewegen. Dadurch wird eine grofse Sicherheit der Wirkung erreicht, und man ist dadurch ferner im Stande, die Stärke des eingeschalteten, zur Ingangsetzung gewisser Bewegungsmechanismen dienenden Arbeits- oder Ruhestromkreises zu variiren, da man die Contacte so einrichten kann, dafs ihre Berührung je nach der Stärke des die beweglichen Magnete erregenden Stromkreises längs einer gröfseren und geringeren Fläche oder nur längs einer Linie erfolgt. Je nach der Gröfse der Berührungsfläche kann man auf diese Weise einen Strom gröfserer oder geringerer Stromstärke einschalten und dadurch gewissermafsen eine Steuerung des eingeschalteten Mechanismus bewirken. Dies ist besonders von Wichtigkeit, wenn die Vorrichtung zum Steuern von Torpedos angewendet wird, welchen man dadurch je nach der Gröfse der Berührungsfläche der Contactstücke eine gröfsere oder geringere Ablenkung ertheilen kann.

Statt Lichtstrahlen lassen sich natürlich auch unsichtbare Strahlen, wie Kathodenstrahlen, Becquerelstrahlen, X-Strahlen u. s.w., für den vorliegenden Zweck benutzen. Die Selenzellen lassen sich dann durch beliebige gleichwerthige Vorrichtungen, wie beispielsweise Cohärer, ersetzen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Vorrichtung zum Auslösen von Steuerungsund anderen Mechanismen auf Entfernungen vermittelst durch Lichtstrahlen beeinflufster, in den Zweigen einer Wh eats to η e'sehen Brücke eingeschalteter und ihren Widerstand bezw. ihre Leitungsfähigkeit beim Belichten ändernder Selenzellen oder ähnlicher Vorrichtungen, die ein in der Brücke liegendes Relais beeinflussen, dadurch gekennzeichnet, dafs der bewegliche Theil des Relais aus mehreren auf einer drehbaren Scheibe angebrachten, vom Brücken strom erregten Elektromagneten besteht, deren Pole abwechselnd Nord- und Südpole sind, so dafs sie in einer vom Brückenstrom geregelten Richtung von den Polen anderer feststehender Magnete angezogen oder abgestofsen werden können, die entweder von Abzweigungen der Wheats tone'sehen Brücke oder von Zweigstrom der Batterie erregte Elektromagnete oder permanente Magnete sein können.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.