DE335335C - Selbsttaetige Kontrollvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft selbsttätige Kontrollvorrichtungen jener Art, bei welcher das Kontrollglied durch elektrische Mittel selbsttätig eingestellt wird unter Zuhilfenahme einer weiteren Vorrichtung, die in empfindlicher Weise auf alle Veränderungen reagiert, welche das Kontrollglied überwachen sollen. Das Kontrollglied kann hierbei einen Zustand überwachen, wie beispielsweise die Temperatur eines Ofens oder die Spannung eines elektrischen Stromes oder aber endlich eine Stellung der Kontrollvorrichtung oder sonst eine Vorrichtung, welche selbsttätiger Kontrolle fähig ist.

Bei derartigen Vorrichtungen ist es gebräuchlich, zwei Kontaktschienen in Verbindung mit einem Schaltarm zu benutzen, welche Teile • relativ zueinander verschiedene Stellungen einnehmen können. Der Schaltarm schließt hier-

äo bei je nach seiner Stellung den einen oder anderen zweier Stromkreise und erregt dadurch je einen der in diesen beiden Leitungen liegenden Elektromagnete. Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, bei derartigen Vorrich-

s5 tungen eine dauernd in Umdrehung erhaltende Welle zu benutzen, welche auf ein Differentialgetriebe einwirkt.

Vorliegende Erfindung besteht nun in der Verbindung der einzelnen Teile einer solchen Kontrollvorrichtung untereinander.

Gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt •sowohl die Kontrollachse wie auch die Antriebsachse ein Differentialgetriebe, deren einzelne Teile lose auf Kreuzstücken der genannten Achsen montiert sind. Es kann jede zweckmäßige Form des Differentials hierbei Verwendung finden. Die Erfindung soll im folgenden unter Benutzung eines aus zwei Kegelradgetrieben bestehenden Differentials beschrieben werden, welches freilaufend auf einem Kreuzstück der Antriebswelle und zwei Kegelrädern, "welche lose auf der Achse selbst angebracht sind, bestehen. Das eine Kegelrad des einen Differentialgetriebes gibt die Drehbewegung an das eine Kegelrad des anderen Differentials in demselben Richtungssinne weiter. Das andere Kegelrad des ersten Differentials wird von der Welle derart angezogen, daß es eine Drehbewegung auf das andere Kegelrad im zweiten Differentialgetriebe in entgegengesetzter Richtung abgibt. Für gewöhnlich überträgt die dauernd laufende Antriebswelle keine Bewegung auf die Kontrollwelle, sondern dreht nur die auf derselben befindlichen Kegelräder mit um. Wenn jedoch ein Paar der Kegelräder, welche miteinander kämmen, durch die Wirkung eines Elektromagneten angehalten wird, so überträgt das andere Kegelradpaar die Drehbewegung auf die Kontrollwelle. Je nachdem nun das eine oder andere Paar Kegelräder angehalten wird, wird die Kontrollachse in dem einen oder anderen Richtungssinne gedreht.

Die Erfindung besteht im besonderen in

einer Verbindung der obengenannten Teile miteinander in der Weise, daß durch die gegenseitige Lage des Schaltarmes unter der unter ihm beweglichen Kontakte die Lage der einzelnen Teile der Kontrollvorrichtung verändert wird. Hierdurch wird es möglich, das Einstellen des Kontrollgliedes gegenüber der »Ausrücklage« des Schalters nach Wunsch zu wählen.

ίο Wird die Kontrollvorrichtung mit dem Steuerapparat bzw. mit den Tragflächen eines Luftfahrzeuges verbunden, so wird die Verbindung zwischen dem Kontrollgliede einerseits und dem, Schalter andererseits zweckmäßig derart gewählt, daß die Winkelstellung des Schaltarms zur Kontaktvorrichtung eine gleiche, jedoch entgegengesetzte Winkelbewegung der übrigen Teile des Schalters bewirkt.

Die vorliegende Erfindung kann in mannigfächer Ausführungsform praktisch verwirklicht werden und läßt sich außerdem auf den verschiedensten Gebieten verwenden. So kann dieselbe beispielsweise für die selbsttätige Stabilisierung von Luftfahrzeugen sowie die selbsttätige Überwachung des Steuers bzw. der Tragflächen auf bestimmte Entfernung verwendet werden; aber auch für die Überwachung von Temperaturen, Drucken, elektrischen Strömen und anderen Zuständen und Vorrichtungen auf weite Entfernungen kann die vorliegende Erfindung mit Vorteil benutzt werden.

In der beiliegenden Zeichnung ist die Kontrollvorrichtung an einem Ausführungsbeispiel wiedergegeben und zeigt:

Fig. ι eine Draufsicht auf die gesamte Anlage,

Fig. 2 die zugehörige Seitenansicht,

Fig. 3 eine Draufsicht der Kontrollvorrichtung in Verbindung mit der Zündleitung eines Motors mit innerer Verbrennung.

Fig. 4 zeigt einen Elektromagnet-Unterbrecher, wie er in Verbindung der in Fig. 3 dargestellten Anlage zweckmäßig verwendet wird.

Wie Fig. ι und 2 erkennen lassen, wird der Schaltarm α durch ein Gyroskop überwacht. Unterhalb des Schaltarmes α sind die beiden halbkreisförmigen Kontakte b, c angebracht; die letzteren werden hierbei durch die Bewegung des Schiffes oder Luftfahrzeuges unter den Schaltarm a, mit dem sie konachsial hegen, verstellt. Die Kontakte δ und c sind mit den entsprechenden Kontaktringen δ¹, c¹ elektrisch verbunden, auf welch letzteren die Bürsten ' oder Federn δ², c² schleifen. Der Kontakt δ, der Kontaktring δ¹ und die Bürste δ² bilden einen Stromkreis, in welchem der Elektromagnet δ³ liegt. Der Kontakt c, der Kontaktring c¹ und die Bürste c² bilden einen zweiten Stromkreis, in welchem der Elektromagnet c³ liegt. Beide Elektromagnete δ³ und c³ sind mit dem einen Pol einer Batterie verbunden, \ dessen anderer Pol an den Kontaktarm α gelegt ist. Da die Kontakte δ und c unterhalb des Schaltarmes sich drehen, so wird je nach der Stellung der Kontakte zum Schaltarm der eine oder andere Stromkreis geschlossen und ^: somit entweder der Magnet δ³ oder der Magnet c³ erregt, so daß entweder die Armatur δ⁴ oder c* für den noch weiter unten angegebenen Zweck angezogen wird.

d ist die dauernd laufende Motorwelle mit ; dem Querstück e, an dessen beiden Enden die Kegelräder e^x freilaufend angebracht sind. An der Welle d selbst sind ebenfalls freilaufend ! die Kegelräder f, f^z angebracht, welche ihrerseits mit den Kegelrädern e¹, e¹ kämmen und somit mit diesen zusammen ein Differentialgetriebe bilden." Das Kegelrad i ist fest mit dsm Zahnrad f¹ gekuppelt, während das Kegelrad f ² in gleicher Weise fest mit dem Kettenrade f ³ verbunden ist.

g ist die Antriebswelle für das Steuerruder oder die sonstige Kontrollvorrichtung. Auf dieser Welle g ist das Kreuzstück h fest angebracht ; die Enden des Kreuzstückes tragen freilaufend die Kegelräder h¹, h¹, mit denen die Kegelräder i, i^s kämmen und ein zweites Differential bilden. Das Kegelrad i, das Zahnrad i³ und das Arretierrad P sind untereinander fest verbunden, dagegen auf der Welle g freilaufend angeordnet. Das Kegelrad i^s, das Kettenrad ΐ⁴ und das Arretierrad i⁵ sind gleichfalls untereinander fest verbunden, während sie zusammen auf der Welle g ebenfalls frei laufen. Die Zahnräder i¹ und f¹ kämmen zusammen, und die Kettenräder i^l und f^s sind durch eine Kette j ohne Ende miteinander verbunden.

Die Räder bzw. Scheiben i^% und i⁵ besitzen Anschläge i⁶ oder sind am Umfange anderweitig unterbrochen, so daß sie durch die Armaturen δ⁴ und c⁴ angehalten werden, sobald die zugehörigen Elektromagnete erregt werden. Je nachdem das Rad i² oder i⁵ angehalten wird, dreht sich die Welle g in dein einen oder anderen Richtungssinne und bringt dadurch das Schiff oder das Luftfahrzeug in eine solche Lage, daß beide Kontakte δ und c außer Eingriff mit dem Schaltarm α geraten, Wird keine Armatur angezogen so dreht sich die Welle g auch nicht.

Der Schlitten für die Kontakte δ und c bewegt sich nicht allein unterhalb des Schalt-'armes α infolge der Bewegung des Schiffes oder Luftfahrzeuges, sondern, wird gleichzeitig durch die Drehbewegung der Welle g beeinflußt, kann aber auch von Hand gedreht werden.

Der Handgriff k¹, welcher als Kurbelzapfen wirkt, dreht die Schnurscheibe % welche vexr

mittels der Schnur k² eine zweite Schnurscheibe k³ antreibt; letztere ist freilaufend auf der Welle I des oberen Endes montiert; das ohere Ende dieser Welle I trägt den Schlitten P-mit den Kontakten δ und c. Auf der Welle I ist fest das Kreuzstück m befestigt, dessen Enden die freilaufenden Kegelräder m¹, m¹ aufnehmen. Mit der Schnurscheibe k^s ist das ebenfalls frei auf der Welle I laufende Kegelrad η fest verbunden. Das Kegelrad n¹ läuft gleichfalls lose auf der Welle I. Die Kegelräder m¹, m¹ und die Kegelräder n¹, n¹ bilden ein drittes Differentialgetriebe. Das Kegelrad ή¹ ist fest mit dem Schneckenrad n² verbunden, welches selbst" lose auf dtr Welle I läuft. Das Schneckenrad n² wird durch die Schnecke g¹ der Welle g angetrieben und treibt dadurch selbst wieder das Kegelrad n¹, das seinerseits infolge der Eingriffe mit den Kegelrädern m¹, m¹ die Welle I umdreht und somit ebenfalls den am oberen Ende derselben angebrachten Schlitten^¹ zur Drehung veranlaßt. Hierdurch wird die Rückdrehung der Kontakte b und c in ihre neutrale oder Anfangs· lage bewirkt.. Drehen sich die Kegelräder m^l, m¹ infolge des Antriebes . der Schnurscheibe k von Hand, so übertragen sie keinerlei Bewegung auf das Kegelrad n¹ oder das Schneckenrad n^s, sondern drehen lediglich die Welle I.

Auf diese Weise ist es möglich, die Kontakte b, c durch Drehen des Handgriffes k¹ der Schnurscheibe k einzustellen.

Die Schnurscheibe k kann entweder von Hand oder anderweitig angetrieben werden.

Bei der Anlage nach Fig. 3 ist 0 ein VoItmesser und fi ein Tourenzähler, welcher die Umdrehungen des Motors angibt, φ¹ ist eine sich dauernd drehende Welle, welche den Motor mit dem Zähler -p verbindet. Der Zeiger a des Voltmessers läuft über die Kontakte b und c, welche mit Bezug auf die Anlage feststehen und elektrisch, jedoch getrennt untereinander, mit den Elektromagneten b^s, c³ verbunden sind. Wenn der Zeiger α nun über dem Kontakt b oder c sich befindet, so schließt er einen Stromkreis und erregt dadurch entweder den Magneten δ³ oder c³ und erteilt dadurch der Welle g in derselben Weise, wie bei der Anlage nach Fig. 1 und 2 beschrieben, eine Drehbewegung. Hier nun überträgt die Schnecke g¹ die Bewegung auf das Schneckenrad q, welches, wie aus der Zeichnung ersichtlich, einen Kontaktarm q¹ besitzt, der über die Kontakte q^% läuft, von denen ein jeder mit elektrischen Widerstandspulen verbunden ist. Je nachdem nun der eine oder andere Elektromagnet erregt wird, dreht sich die Welle g in der einen oder anderen Richtung und schaltet daher entsprechend mehr Widerstände ein oder aus, so daß dadurch die Spannung in dem Zündkreis oder; der, Lichtleitung, welche von der Dynamo zu den Wagenlampen führt, geregelt wird; hierdurch wird 'die Notwendigkeit, Akkumulatoren verwenden zu müssen, vermieden. Das Rad q kann auch dazu dienen, einen beliebigen Apparat zu überwachen, wenn letzterer überhaupt der Kontrolle fähig ist.

Aus Fig. 3 geht hervor, daß die Armaturen δ⁴, c⁴ dazu dienen, die Kegelräder, welche sich frei auf der dauernd angetriebenen Welle -p¹ drehen, stillzusetzen, an Stelle die Kegelräder auf der Kontrollwelle g anzuhalten. Dies macht jedoch keinen Unterschied hezüglich der Wirkungsweise der beiden Differentialgetriebe aus, da die Kegelräder durch die Stirnräder i¹, f¹ bzw. durch die Kettenräder i*, f^a und die Kette / verbunden sind.

An Stelle der Kettenräder i* f^s und der Kette / können» auch drei Zahnräder verwendet werden, von denen das mittlere leer läuft und somit in derselben Weise wie die Kette / wirkt.

In einigen Fällen ist es zweckmäßig, einen einzelnen Kontakt δ und einen einzelnen Elektromagneten r zu benutzen. Der Zeiger oder Schaltarm α unterbricht dann den Stromkreis, welcher zu dem Magneten r führt. Die Armatur r¹ des Magneten r kann, wie Fig. 4 erkennen läßt, gelenkig im Punkte r^% angeordnet werden und wird mit Bremshebeln r³ und r^l versehen, von denen einer das Rad i² oder i^s anhält, je nachdem die Armatur durch den Magneten r angezogen ist oder durch die Feder r^s abgerissen wird.

Der in Fig. 3 wiedergegebene Apparat kann auch als Heizregler verwendet werden, wenn der Zeiger α durch ein Thermometerglied eingestellt wird.

Geschieht die Heizung durch Gas, so kann der Gashahn mit dem Rade q verbunden werden; geschieht die Beheizung durch Elektrizität, so können die Kontakte q² entweder mit den Widerständen direkt verbunden sein, oder sie können derart angeordnet werden, daß sie mehrere Heizspiralen entweder ein- oder ausschalten.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Selbsttätige Kontrollvorrichtung, gekennzeichnet durch die Verbindung eines Zeigers oder Schalthebels mit zwei Kontakten in der Weise, daß letztere unter dem gyroskopisch dauernd in derselben Lage festgehaltenen Schaltarm fortbewegt werden, wodurch wechselweise der eine oder andere zweier Stromkreise mit Strom versehen wird, der durch einen in der betreffenden Leitung liegenden Elektromagneten das eine Kegelrad eines Differentialgetriebes festhält, so daß dadurch . die Antriebswelle des Differentials das mit

   ihr bewegte Kegelräderpaax in Umdrehung versetzt und dadurch die Bewegung auf ein zweites Differential übertragt, "dessen Welle das zu regelnde Organ bedient.
   2. Selbsttätige Kontrollvorrichtung nach

   Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden frei auf der Antriebswelle des . ersten Differentials laufenden Kegelräder jedes für sich fest mit einem Arretierrad ίο verbunden sind, welches am Umfange Ansätze aufweist, die durch die Armatur zweier Elektromagnete, von denen jedesmal nur einer wirkt, angehalten werden.

   3. Selbsttätige Kontrollvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrollwelle eine Schnecke besitzt, die mit einem Schneckenrade kämmt, das mit einem Schlitten verbunden ist, der lose auf der Welle eines Differentialgetriebes angebracht ist und die genannten Kontakte trägt.

   4. Selbsttätige Kontrollvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den oder die Kontakte tragen'de" Welle von Hand oder anderweitig angetrieben .' werden kann, um die Kontakte vor der Kontrolle wunschgemäß einstellen zu können.

   5. Selbsttätige Kontrollvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltarm nur einen einzigen Kontakt bedient und nur einen Magneten ein- bzw. ausschaltet, wodurch das eine oder andere Kegekad des Differentialgetriebes festgelegt wird.

   6. Selbsttätige Kontrollvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß durch das zweite Differential ein Schalter betätigt wird, welcher durch Ab- und Zusehalten von Widerständen die Spannung in einem Lichtstromkreise ohne Anwendung von Akkumulatoren zu regeln gestattet.

   7. Selbsttätige Kontrollvorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltarm durch das Bewegungsglied einer thermometrischen Anlage eingestellt wird und diese durch die Übertragung der Bewegung des Thermostaten einen Gashahn o. dgl. mehr oder weniger öffnet bzw. elektrische Heizwiderstände ein- oder ausschaltet.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.