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Einrichtung zur Fernsteuerung und Fernmeldung.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Fernsteuerung und Fernmeldung, wie sie beispielsweise für die Fernsteuerung von Ölsehaltern und andern beweglichen Organen in elektrischen
Energieverteilungsanlagen oder für die Fernsteuerung in andern Energieverteilungsanlagen bzw. von Eisenbahnanlagen u. dgl. Verwendung findet. Bei derartigen Anlagen hat man bisher für die Auswahl des fernzubeeinflussenden Organs entweder synchron laufende Wähler benutzt oder man hat mittels selbsttätig arbeitender Impulsgeber, denen die Aufgabe der Nummernscheiben der automatischen Telephonie zufiel, Wähler am Empfangsort in Abhängigkeit von der jeweils ausgesandten Impulszahl eingestellt.
Da nun für Fernsteuerungsanlagen bekanntlich ein sehr hoher Grad Übertragungssicherheit gefordert werden muss, so war man im ersteren Falle gezwungen, den Synchronlauf der Schrittschaltwerke im jeweiligen Sende-und Empfangsort sicherzustellen, d. h. die Kommandodurchführung durfte erst dann zustande kommen, wenn der Synchronlauf der Schrittschaltwerke in den beteiligten Stationen festgestellt war.
Bei einzelnen der bekannten Einrichtungen wurde daher die Kommandoausführung nicht schon dann vorgenommen, wenn die Wählerarme in beiden Stationen die der jeweiligen Nachricht zugeordneten Kontakte gleichzeitig überstrichen haben, sondern in diesem Augenblick erfolgte lediglich eine Vorbereitung des Kommandos, und die Ausführung des Kommandos wurde erst dann vorgenommen, wenn beispielsweise am letzten Kontakt der Wählerbahn durch einen Prüfstromkreis über diesen Kontakt der beteiligten Wähler der Synchronismus festgestellt wurde. Diese Einrichtung hat nun den Nachteil, dass dann Fehlschaltungen zustande kommen können, wenn infolge einer Störung die Schrittschaltwerke vorübergehend mehr als einmal angehalten werden bzw. das Auswahlmerkmal für einen Schalter mehrmals gegeben wird.
Dies rührt daher, dass das Kommando nicht unmittelbar über die ausgewählte Stellung des Wählers durchgeführt, sondern erst relaismässig gespeichert wird.
Bei den andern Fernsteuerungseinrichtungen, bei welchen der synchrone Lauf der Schritt- schaltwerke nicht überprüft wird, sondern die Empfangswähler in eine bestimmte Stellung durch einen
Impulsgeber gebracht werden, hat man Fehlschaltungen dadurch zu vermeiden versucht, dass man am Empfangsort zwei Kontaktreihen vorgesehen, also eine doppelte Auswahl vorgenommen hat. Nur dann, wenn die beiden Auswahlorgane in jeder Station eine bestimmte Stellung zueinander eingenommen hatten, wurde das Kommando zur Ausführung gebracht. Diese Anordnung hat nun den Nachteil, dass zumindest am Empfangsort zwei Wähler benötigt werden.
Die vorliegende Erfindung vermeidet die Nachteile der bekannten Einrichtungen dadurch, dass für eine bestimmte Anzahl von Übertragungsvorgängen jeweils eine konstante Anzahl von
Impulsen ausgesandt wird, die durch irgendein besonderes Zeichen, beispielsweise eine Pause oder unterschiedliche Stromart, je nach dem zu übertragenden Kommando in zwei Impulsreihen unter- teilt wird, und dass in Abhängigkeit von der ersten Impulsreihe ein Wähler am Empfangsort auf den gewünschten Kontakt eingestellt und ausserdem durch ein Zählrelais die Gesamtimpulszahl gezählt wird. Hiebei wird erfindungsgemäss der Betätigungsstromkreis oder der Stromkreis für die Zwischenrelais über den ausgewählten Kontakt des Wählers und den Kontakt des Zählrelais geführt.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt, wobei lediglich diejenigen Teile der Fernbedienungsanlage näher angegeben sind, die für das Verständnis der Erfindung von Bedeutung sind. Bei einer Fernbedienungsanlage findet gewöhnlich ein Verkehr in beiden Richtungen statt, d. h. es werden beispielsweise von einer Kommandostelle aus Kommandos nach einer oder mehreren Aussenstellen gesandt, und das Ergebnis der Ausführung dieser Kommandos wird durch eine Stromzeichengabe in der umgekehrten Richtung von den Aussenstellen nach der Über- waehungsstelle gemeldet.
In den Fig. 1 und 2 ist die Sende- und Empfangseinrichtung lediglich für den Verkehr in einer Richtung dargestellt, beispielsweise so, dass von einer Kommandostelle aus die Kommandos nach einer Empfangsstelle gesandt werden. Wie der Rückverkehr stattfindet, ist in den Figuren nicht dargestellt, doch kann er in gleicher Weise erfolgen, wobei dann die Sendekontakte nicht Steuerschalter, sondern die Hilfskontakte der beweglichen Organe beispielsweise von Ölschaltern sind und die Betätigungsrelais Anzeigelampen oder Schauzeichen steuern.
Der Sender, der im linken Teile der Fig. 1 und 2 dargestellt ist, ist besonders vereinfacht wieder-
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dieses Kommandoschalters wird das diesem Kommandosehalter zugeordnete Impulsrad J4 angelassen, das abläuft und eine Impulsserie aussendet, wodurch das Senderelais S im Takte der Impulse zum Ansprechen und Wiederabfallen kommt, wodurch der Fernleitungsstromkreis im gleichen Takte ge- öffnet und geschlossen wird. Das Impulsrad J4 besteht aus einem Körper aus nichtleitendem Material, in dem leitende Metallstücke eingesetzt sind, so dass beim Ablauf des Rades vorübergehend der Stromkreis für das S-Relais geöffnet und geschlossen wird.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, werden zunächst vier Impulse gegeben, deren Abstand voneinander gleich ist, worauf infolge Fortlassens eines Kontaktsegments eine Pause grösserer Dauer folgt und hierauf noch weitere sechs Impulse gegeben werden, deren zeitlicher Abstand untereinander gleich dem der ersten Impulse ist. Es werden also insgesamt zehnImpulse ausgesandt, wobei nach den ersten vier Impulsen eine längere Pause folgt. Würde ein anderer Kommandoschalter betätigt werden, beispielsweise der Kommandoschalter K7, der dem Ölsehalter Nr. 7 zugeordnet sein soll, so würde die längere Pause erst nach sieben Impulsen erfolgen.
Statt eines Impulsrades in der angegebenen Weise kann auch ein selbsttätig wirkender Impulsgeber mit Drehwählern verwendet werden, bei welchen mit Hilfe einer Einrichtung nach Art der bekannten Anrufsucher der kommandogebende Schalter ausgewählt wird und dann die Stellung des Anrufsuchers für die Impulsaussendung benutzt wird. In allen Fällen sei die Anzahl der Kommandos hiebei stets konstant und das auszuführende Kommando durch eine Pause bestimmt, die je nach dem zu übertragenden Kommando an einer andern Stelle in die Impulsgabe durch das S-Relais bzw. dessen Kontakt s eingefügt wird.
Am Empfangsort nach Fig. 1, beispielsweise in einer Aussen-oder Betriebsstelle bzw. in der Hauptüberwaehungsstelle, wenn es sich um einen Empfänger für Meldungen handelt, ist zunächst ein polarisiertes Empfangsrelais P in die Fernleitungsschleife LI, L2 eingeschaltet. Das polarisierte
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seine Kontakte eI bis e. Am Kontakt e1 wird beim Eintreffen des ersten Impulses das Relais Vi zum Ansprechen gebracht, das ohne Verzögerung anspricht, dagegen mit einer Verzögerung abfällt,
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ist um die normalen Impulspausen zu überbrücken. Am Kontakt eI'kommt das Verzögerungsrelais V2 zum Ansprechen, dessen Verzögerung so gross ist, dass es auch während der langen Pause zwischen beiden Impulsreihen nicht zum Abfallen kommt,
sondern erst dann, wenn nach Beendigung einer Übertragtmg längere Zeit keine Impulse mehr eintreffen. Durch die zuerst eintreffenden vier Impulse wird der Drehmagnet D des Drehwählers Dr viermal zum Anziehen und Abfallen gebracht, wodurch der Arm des Drehmagneten Dr auf den vierten Kontakt gelangt, an welchen das Betätigungsrelais B4 angeschlossen ist. Der Stromkreis für dieses Betätigungsrelais ist jedoch noch nicht geschlossen, obwohl der Kontakt V/ geschlossen ist, da der Kontakt z noch geöffnet ist. Während der nunmehr einsetzenden Pause längerer Dauer kommt das Verzögerungsrelais Vi zum Abfallen, das Relais V2 bleibt jedoch noch angezogen.
Dies hat zur Folge, dass das Relais R zum Ansprechen kommt, u. zw. über den noch geschlossenen Kontakt t'/ des Relais V2 und den wieder geschlossenen Ruhekontakt 1'1. Das Relais R erregt sich über seine Wicklung RI und hält sich über seinen eigenen Kontakt (lI und 1'P und seine Haltewicklung RII. Das Relais R spricht also an und trennt an seinem Kontakt rI den
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an den das Betätigungsrelais B4 angeschlossen ist, stehen.
An dem Kontakt eIlII wurde das Impulszählrelais J schon durch die ersten vier Impulse weitergeschaltet ; die nach der Pause weiter eintreffenden Impulse gelangen nur noch an die Wicklung des Impulszählrelais Jz. Dieses zählt die eintreffenden Impulse weiter und schliesst beim Eintreffen des
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Relais V zum Abfallen kommen und seinen Kontakt schliessen. Das Relais 1'2 ist noch angezogen und demzufolge auch sein Kontakt t' geschlossen. Es besteht somit ein Betätigungsstromkreis für das Relais B4 über den Kontakt den Kontakt vl und den Kontakt iz. Nach einiger Zeit
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kommt auch das Relais
V2 zum Ansprechen und dieses trennt an seinem Kontakt vlII den Stromkreis für das Betätigungsrelais B4 wieder auf, ferner schliesst es an seinem Kontakt vlIII über einen Kontakt aiz, der stets dann geschlossen ist, wenn sich das Impulszählrelais Ja in einer Zählstellung befindet, einen Freigabemagneten Frn, wodurch unter der Wirkung einer Feder das Impulszählrelais Ja wieder in seine Nullstellung gebracht und der Kontakt S geöffnet wird. Am Kontakte vif schaltet das Relais V2 den Haltestromkreis für das Relais R wieder ab. Der Ruhekontakt rI des Relais R wird also wieder geschlossen.
Hierauf wird am Kontakte V2 der Selbstunterbrecher Su für den Drehmagneten D eingeschaltet, der in bekannter Weise den Drehwähler Dr in die Nullstellung zurückführt und sieh dann stillsetzt, während die Wicklung des Drehmagneten D stromlos ist.
Angenommen, es wären statt zehn Impulsen nur neun Impulse eingetroffen, so hätte das zur Folge, dass der Kontakt nicht geschlossen wäre, solange der Kontakt t)/ noch geschlossen und der Kontakt vol bereits wieder geschlossen ist. Eine Kommandoausführung könnte also in diesem Falle nicht zustande kommen. Würde aber nach dem zehnten Impuls noch ein weiterer Impuls eintreffen, so hätte das zur Folge, dass im Zeitpunkte des Kontaktschlusses des Kontaktes !'z, d. h. also nach dem Eintreffen des zehnten Impulses, das Relais V1 nicht zum Abfallen kommen kann ; an dessen Kontakt bleibt also in diesem Falle der Betätigungsstromkreis für das Relais B4 bzw. für den durch dieses gesteuerten Ölschalter geöffnet.
Bei der beschriebenen Einrichtung dienen also für die Auswahl zwei Kriterien, u. zw. einmal die Impulspause, die das zu übertragende Kommando kennzeichnet, und ausserdem die weitere Pause, die nach dem letzten ordnungsgemäss eingetroffenen Impuls auftritt. Statt der Pausen als Um-bzw. Abschaltkriterien können selbstredend auch Ströme unterschiedlichen Charakters bzw. Impulse unterschiedlicher Dauer Verwendung finden. Selbstverständlich können auch noch weitere Merkmale in die Schaltung aufgenommen werden, die die Sicherheit der Auswahl und damit der Kommandodurchführung noch weiter verbessern. Ein solches Mittel besteht gemäss der Erfindung darin, dass die während eines Übertragungsvorganges überhaupt auftretenden Pausen gezählt werden.
Zu diesem Zwecke kann, wie in Fig. 1 in strichlierten Linien dargestellt ist, ein weiteres Zählrelais ZR vorgesehen werden, das in Abhängigkeit von den Pausenrelais V1 und V2 zum Ansprechen kommt und die während eines Übertragungsvorganges überhaupt auftretenden Pausen zählt. Bei jeder Pause wird, wenn der Arbeitskontakt VlIIl noch geschlossen ist, das Relais V1 aber abgefallen ist und seinen Kontakt vp geschlossen hat, das Pausenzählrelais ZR um einen Schritt weiter geschaltet.
Nur wenn das Pausenzählrelais zweimal angesprochen hat, schliesst es seinen Kontakt z,, und ein Arbeitsstromkreis für die Betätigungsrelais B kann nur dann zustande kommen, wenn die letzte Pause in einer bestimmten Lage des Zählrelais Jz festgestellt wird. Wenn ein Übertragungsverfahren angewendet wird, bei dem mehr als zwei Pausen in die Impulsfolge eingefügt sind, so wird sinngemäss festgestellt, ob eine bestimmte Pause mit einer bestimmten Stellung des Zählrelais Jz zeitlich zusammenfällt. In jedem dieser Fälle wird die eigentliche Kommandoausführung von dem Ergebnis dieser Prüfung abhängig gemacht.
Handelt es sich um die Fernbetätigung einer sehr grossen Anzahl von Organen bzw. um die Rückmeldung der Stellungen einer sehr grossen Anzahl von Organen, so kann bei der erfindungsgemässen Anlage auch mit Vorteil von einer dekadischen Unterteilung, d. h. von der Verwendung von Vor-und Gruppenwählern, Gebrauch gemacht werden.
Bei der beschriebenen Anordnung könnte es nun vorkommen, dass das Zählrelais und der Wähler
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Der Kontakt e''' ist als Wechselkontakt ausgebildet, so dass entweder ein Stromkreis für ein Zwischenrelais Z oder ein Relais B geschlossen werden kann. Jok ist die Hilfskontaktbahn des Impulszählrelais J ;, D der Drehwähler mit den Kontaktbahnen DI und DII. R iqt ein Relais mit zwei Wicklungen, nämlich den Wicklungen RI und RII, von denen die letztere als Haltewieldung dient. Ausser dem Impulszählrelais J ; ist noch ein Pausenzählrelais ZR vorhanden, und der Kontakt zr des Pausenzähl-
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V-Relais in dem jeweils auszuwählenden Arbeitsstromkreis der Betätigungsrelais B1 bis Bn.
Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist folgende : Angenommen, es soll der Ölschalter Nr. 4 in der entfernten Unterstation. zur Einschaltung gebracht werden. Diesem Schaltvorgang sei der Kommandoschalter fizz und das Betätigungsrelais B4 zugeordnet. Durch Betätigung des Schalters K4 wird die Impulsscheibe J4 zum Ablaufen gebracht, wodurch zunächst vier Impulse und dann nach einer längeren Pause noch weitere sechs Impulse über das Senderelais S und dessen Kontakt s, die Fernleitung LI, L2 nach dem Empfangsort an das polarisierte Relais P gelangen.
Das polarisierte Relais P schliesst im Takte der eintreffenden Impulse seinen Kontakt p, wodurch das Empfangsrelais Ei im Rhythmus der eintreffenden Impulse seine Kontakte e'bis e""
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der von plus über Kontaktarm und Kontaktbahn DI des Drehwählers D, den Kontakt 0 der Kontaktbahn, den Kontaktarm des Impulszählrelais Jz ; den noch geschlossenen Ruhekontakt r, die Wicklung des Relais Z nach minus führt. Das Relais Z spricht demnach an und schliesst seine Kontakte z und z'.
Hiedurch gelangt über den Kontakt z und den noch geschlossenen Ruhekontakt r' der Drehmagnet D und über den Kontakt z' das Impulszählrelais Jz einmal zum Ansprechen und beid a Kontaktarme gelangen auf den ersten Kontakt. Beim Aufhören des Impulses befindet sieh der Kontakt e''' wieder in der gezeichneten Stellung, die Kontaktarme des Wählers D und des Impulszählrelais J@ @ befinden sich auf dem ersten Kontakt. Das Relais B ist erregt, das Relais R kann jedoch nicht zum Anspruchen kommen, da am Kontakte ! ? i der Stromkreis für dessen Ansprechwicklung RI unterbrochen ist. Die nachfolgenden drei Impulse bringen die Kontaktarme des Impulszählrelais und des Drehwählers auf den vierten Kontakt.
Dann tritt eine Pause ein, während der das Verzögerungsrelais V1 zum Abfallen kommt, das Relais V2 jedoch noch angezogen bleibt. Dies hat zur Folge, dass über den Kontakt b, den Kontakt v2' und den Kontakt VI das Relais R zum Ansprechen kommen kann, u. zw. über dessen Wicklung RI, worauf sieh dieses über den Kontakt V2" und den Kontakt r" und die Wicklung RII hält. Hiedurch wird für diesen Auswahlvorgang am Kontakt r der Stromkreis für die Relais Z und B endgültig unterbrochen und am Kontakt cf die Wicklung des Drehmagneten D zunächst abgeschaltet, während am Kontakt r''' ein Stromkreis für die Wicklung des Impulszählrelais Jz vorbereitet wird.
Die Pause hat weiterhin zur Folge, dass über den noch geschlossenen Kontakt '""und den geschlossenen Ruhekontakt i"das Pausenzählrelais ZR einmal zum Ansprechen kommt.
Die weiterhin eintreffenden Impulse bewirken nun, dass das Abfallverzögerungsrelais V1 wieder zum Ansprechen kommt, so dass der Stromkreis für das Pausenzählrelais ZR am Kontakt t'i"wieder aufgetrennt wird. Der Drehmagnet des Drehwählers D ist, wie bereits erwähnt, abgetrennt und alle nunmehr eintreffenden Impulse werden über den Kontakt e""und den Arbeitskontakt r"'der Wicklung des Impulszählrelais Jz zugeführt. Dieses zählt alle weiter eintreffenden Impulse und schliesst beim letzten eintreffenden Impuls, d. h.
am zehnten Kontakt, seinen Kontakt iz. Nach dem Aufhören des zehnten Impulses kommt zunächst das Verzögerungsrelais Fi wieder zum Abfallen, während das Relais V2 infolge seiner grösseren Abfallverzögerung zunächst noch angezogen bleibt. Hiedureh kommt das Pausenzählrelais ZR erneut zum Ansprechen und schliesst seinen Kontakt zr. Da ausserdem der Ruhekontakt des bereits abgefallenen Verzögerungsrelais V1 geschlossen, der Arbeitskontakt des zweiten Verzögerungsrelais V2 zunächst aber noch geschlossen ist, so entsteht über den Kontakt 4, d. h.
denjenigen Kontakt, an welchem der Drehwähler D infolge des nachherigen Auftretens einer längeren Pause
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die Wicklung B4, den Kontakt 4 der Kontaktbahn II des Drehwählers D, den Kontaktarm, den Kon- takt "' ; < en Kontakt v/, den Kontakt iz, den Kontakt s'nach minus. Das Betätigungsrelais B4 kommt infolgedessen für so lange Zeit zum Ansprechen, als das Relais V2 noch nicht abgefallen ist. Beim Abfallen dieses Relais wird jedoch der Arbeitsstromkreis für das Relais B4 unterbrochen. Weiterhin bewirkt das Abfallen des Relais V2 am Kontakte V2" die Auftrennung des Haltestromkreises des Relais R, das infolgedessen abfällt.
Hiedurch wird am Kontakte 7'ein Stromkreis über den Wellenarbeitskontakt wa, den Unterbreeherkontakt u des Drehwählers D und den Kon- takt v2 für den Drehmagneten des Drehwählers D geschlossen, so dass der Drehmagnet solange zum Anziehen und Wiederabfallen gebracht wird, bis in der Nullstellung des Drehwählers der Wellenarbeitskontakt wieder öffnet.
Am Kontakt %'""wird der Stromkreis für das Pausenzählrelais über dessen Selbstunterbreeherkontakt S1I geschlossen, am Kontakt v2'''' der Stromkreis für die Wicklung des Impulszählrelais Je silber dessen Selbstunterbrecherkontakt S@', so dass sowohl das Pausenzähh'elais ZR als auch das Impulszählrelais Jj in die Nullstellung zurückkehren.
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Man sieht also, dass die Impulse bis zum Eintreten der ersten Pause sowohl dem Drehmagneten des Wählers D als auch dem Impulszählrelais Jz über das Relais Z bzw. dessen Kontakte z und z'zugeführt werden. Der Drehmagnet und das Impulszählrelais können also auch nur dann zum Ansprechen kommen, wenn der Vergleich ihrer Stellungen an der besonderen Kontaktbahn des Impulszählrelais Jz und der Bahn DI des Drehwählers D ergeben hat, dass beide Schaltwerke gleichmässig den Impuls aufgenommen und je um einen Schritt weiter geschaltet haben. Wenn nun beispielsweise das Impulszählrelais mit einem Schritt gegenüber dem Drehwähler D zurückbleibt, so kann ein Stromkreis für das Relais Z nicht mehr zustande kommen.
Infolgedessen kann auch das Relais B nicht mehr zum Ansprechen kommen und deshalb auch nicht beim Eintreten der ersten Pause das Relais R, da am Kontakte b die Wicklung RI des Relais R aufgetrennt ist. Dies hat nun wiederum zur Folge, dass das Impulszählrelais Js die weiteren Impulse überhaupt nicht zugeführt erhalten kann, da sowohl am Kontakt'als auch am Kontakt/ die Zuführung zur Wicklung Jz unterbrochen ist. Da nun das Zähl-
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Beendigung der zweiten Impulsreihe das V1-Relais zum Abfallen kommt, während das Relais V, noch angezogen ist. In diesem Falle kann also ein Sehaltvorgang nicht ausgelöst werden, wenn auch die vom Geberort ausgesandten Impulse und Pausen von dem Empfangsrelais E richtig aufgenommen worden sind.
Erst wenn das Relais Vz wieder abgefallen ist, vermag über den Kontakt ""auch das Impulszählrelais Ja über seinen Selbstunterbrecherkontakt Su'wieder in die Ruhestellung zurückgeführt zu werden, während der Drehwähler D über die Ruhekontakte u und wu in die Nullstellung zurückkehrt.
Das Relais R kann nur dann zum Ansprechen kommen, wenn am Ende des Impulses vor der ersten Pause die Gleichstellung zwischen Impulszählrelais und Drehwähler tatsächlich noch vorhanden ist. Es findet also eine Umschaltung auf den ausschliesslichen Impulsempfang durch das Impulszählrelais Jz nicht statt, wenn diese Gleichstellung bis zum letzten Impuls vor der Pause verlorengegangen ist. Daraus folgt, dass eine Fehlschaltung grundsätzlich dann nicht eintreten kann, wenn das Impulszählrelais Ja seine Gleichstellung mit dem Drehwähler D verloren hat während einer Zeit, während welcher er diese Gleichstellung aufweisen muss.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Fernsteuerung und Fernmeldung, bei welcher für eine bestimmte Anzahl von Übertragungsvorgängen jeweils eine konstante Anzahl von Impulsen ausgesandt wird, die durch ein besonderes Zeichen, beispielsweise eine Pause oder durch einen Stromstoss unterschiedlicher Stromart, je nach dem zu übertragenden Kommando in zwei Impulsreihen unterteilt wird, dadurch gekennzeichnet, dass durch die erste Impulsreihe ein Wähler am Empfangsort auf den gewünschten Kontakt eingestellt wird, in der dieser für die Dauer eines Übertragungsvorganges verharrt, während die insgesamt empfangenen Impulse durch ein Zählrelais gezählt werden, u. zw. derart, dass der jeweils ausgewählte Kommandostromkreis über den Kontaktarm des eingestellten Wählers und den nur beim Eintreffen einer konstanten Impulszahl geschlossenen Kontakt des Impulszählrelais verläuft.