AT166872B - Verfahren zur elektrischen Fernsteuerung von Einstellvorgängen und zur Rückmeldung der bewirkten Verstellung - Google Patents

Description

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  Verfahren zur elektrischen Fernsteuerung von Einstellvorgängen und zur Rückmeldung der bewirkten Verstellung 
Es sind bereits verschiedene Verfahren und Einrichtungen zur elektrischen Fernsteuerung von beispielsweise elektromotorisch veranla3ten Einstellvorgängen bekannt, bei denen die bewirkte Verstellung von der gesteuerten Stelle zur steuernden Stelle zurückgemeldet wird. Das Verfahren und die Einrichtung nach der Erfindung zeichnen sich gegenüber den bekannten Verfahren und Einrichtungen dadurch aus, dass für die Fernsteuerung und die Rückmeldung nur eine einzige Leitung und auch nur eine einzige Stromquelle erforderlich ist. 



   Das Verfahren gemäss der Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass der von der fernsteuernden Stelle ausgelöste, den Einstellvorgang veranlassende Steuerstrom in der ferngesteuerten Stelle in Abhängigkeit von der bewirkten Verstellung moduliert, insbesondere getastet, und diese Modulation bzw. Tastung in der fernsteuernden Stelle als Rückmeldung ausgewertet wird.

   Zur Durchführung dieses Verfahrens kann man beispielswiese im Steuerstromkreis auf der Steuerseite in Reihe eine Schalteinrichtung zur Auslösung des Steuerstromes und eine unmittelbar oder über einen Relaisstromkreis betätigte Auswerteeinrichtung für die Rückmeldung vorsehen und auf der ferngesteuerten Seite in Reihe eine stromempfindliche Betätigungseinrichtung für das Einstellorgan und eine unmittelbar vom Einstellorgan (Stellmotor) oder aber vom eingestellten Organ gesteuerte Modulations-oder Tasteinrichtung einschalten. 



   Als Steuerstrom wird zweckmässig Gleichstrom verwendet, der entweder von einer Gleichstrom- quelle oder in an sich bekannter Weise mittels direkt im Steuerstromkreis eingeschalteter Gleich- richter von einer Wechselstromquelle abgeleitet wird. Die Anwendung von Gleichstrom ermöglicht es, über die gleiche Leitung abwechsend auch gegensinnige Steuerbefehle durch Steuerströme entgegengesetzter Polarität zu übertragen und die gegensinnige Verstellung von der ge- steuerten Seite derart zurückzumelden, dass die
Anzeigevorrichtung auf der Steuerseite je nach der
Verstellrichtung verschieden beeinflusst wird und daher stets den absoluten Wert der jeweiligen
Einstellung auf der ferngesteuerten Seite erkennen lässt. 



   Die Erfindung betrifft ferner verschiedene Massnahmen auf der Steuerseite sowie auf der gesteuerten Seitc, welche bezwecken, Anzeigefehler auch bei unsachgemässer Bedienung der Anlage zu verhindern, eine gewünschte Verstellung vorzuschreiben, nach deren Erreichen die Anlage selbsttätig ausser Betrieb gesetzt wird, eine störende Beeinflussung des Steuervorganges durch den Rückmeldevorgang zu verhindern sowie eine gegebenenfalls direkt auf der gesteuerten Seite vorgenommene Verstellung auf der Steuerseite in gleicher Weise wie eine normale ferngesteuerte Verstellung zur Anzeige zu bringen. 



   Das Verfahren nach der Erfindung und Ausführungsbeispiele von Einrichtungen zur Durchführung desselben sollen nun an Hand der Zeichnung genauer beschrieben werden. 



   Fig. 1 stellt das Prinzipschaltbild einer Einrichtung nach der Erfindung dar ; Fig. 2 ist ein Zeitplan zur Erläuterung der Wirkungsweise der Einrichtung nach Fig.   l.   Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, welches gegensinnige Verstellungen um vorgeschriebene Beträge ermöglicht. 



  Die Einrichtung nach Fig. 4 bietet die Möglichkeit einer steuerseitigen Anzeige von direkt auf der gesteuerten Seite vorgenommenen Verstellungen. 



   Bei der Einrichtung nach Fig. 1 ist die Steuerseite I mit der gesteuerten Seite II über eine Eindrahtleitung L mit Erde als Rückleitung verbunden. Auf der Steuerseite ist eine Batterie B als Steuerstromquelle in die Leitung eingeschaltet. Ferner sind eine Zählvorrichtung Z für die rückmeldenden Signale und eine Druck- taste T zur Auslösung des Steuerstromes vor- gesehen. Bei Drücken der Taste T fliesst über die
Leitung zur ferngesteuerten Seite   1I   ein Steuer- strom, welcher das Relais R zum Ansprechen bringt. Hiedurch wird der Kontakt r geschlossen und der Stellmotor   M   von der Batterie   B'ge-   speist.

   Der Motor treibt das einzustellende
Organ an und ist überdies, gegebenenfalls unter
Zwischenschaltung eines Getriebes, mit einer
Scheibe gekuppelt, derennasenartiger Fortsatz N bei jeder Scheibenumdrehung einmal den Kon- takt U im Steuerstromkreis kurzzeitig unterbricht. 



   Erforderlichenfalls kann die Scheibe S zur feineren
Unterteilung der rückgemeldeten Verstellungen 

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 auch mit mehreren Nasen versehen oder zahnrad- ähnlich ausgebildet werden. 



   In Zeile a der Fig. 2 ist der Verlauf des Steuerstromes dargestellt. Wie man erkennt, werden durch Betätigung des Unterbrechers U im Stromverlauf kurzzeitige Stromunterbrechungen   mi-mu   verursacht, welche auf der Steuerseite I das Zählwerk Z beeinflussen. Damit der Steuervorgang selbst durch diese impulsartigen Stromunterbrechungen nicht beeinträchtigt wird, kann man das Relais R mit einer Abfallverzögerung ausführen, die grösser als die Dauer dieser Strom- unterbrechungen ist, so dass der Kontakt rl, wie in Zeile b der Fig. 2 angedeutet ist, während der gesamten Dauer der steuerseitigen Kontaktgabe durch die Taste T geschlossen bleibt. 



   Zur Auswertung der Rückmeldung kann man auf der Steuerseite beispielsweise ein   Zahlwerk Z   mit einem Sperrad und einer elektromagnetisch gesteuerten Klinke verwenden, die jeweils bei Stromunterbrechung nach Art eines Schrittschaltwerkes um eine Einheit weiterschaltet, so dass beim Steuervorgang nach Fig. 2 die in Zeile c angedeuteten Schalteinheiten 1-4 gezählt werden. 



   Um zu verhindern, dass das Zählwerk Z bei unsachgemässer Betätigung der Taste T, z. B. bei mehrmaligem kurzzeitigem Drücken derselben, anspricht, ohne dass eine entsprechende Verstellung auf der gesteuerten Seite erfolgt, wobei die Übereinstimmung zwischen der Anzeige auf der Steuerseite und der Einstellung des fern- bedienten Organs verlorengehen würde, ist parallel zur Drucktaste T ein Arbeitskontakt z des Zählwerkrelais Z vorgesehen, der bei Los- lassen der Taste T den Steuerstromkreis bis zur nächsten Stromunterbrechung durch den Unter- brecherkontakt U auf der gesteuerten Seite auf- recht erhält, so dass ein kurzzeitiger Tasten- druck eine Verstellung um eine Einheit zur Folge hat. 



   Bei der beschriebenen Einrichtung muss natürlich verhindert werden, dass der Stellmotor M in einer solchen Lage stehen bleibt, bei der der Unterbrecherkontakt U durch den Nocken N der Steuerscheibe S offengehalten wird. Wenn die Abschaltung des Steuerstromes durch Öffnen der Taste T auf der Steuerseite kurz nach Ansprechen des Zählwerkes erfolgt, oder in der beschriebenen Weise automatisch durch den Kontakt z des Zählwerksrelais vorgenommen wird, genügt es, den Motor mit einer selbsttätigen Bremsvorrichtung auszustatten, welche den Rotor hinreichend rasch, d. h. vor der nächsten Unterbrechung bei U zum Stillstand bringt. Andernfalls ist es auch möglich, den Unterbrecherkontakt U durch einen Hilfsstromkreis zu überbrücken, in dem ein Ruhekontakt r'des Relais R liegt.

   In diesem Falle ist der Steuerstromkreis auf der ge- steuerten Seite anfangs der Steuerung über den
Ruhekontakt r2 geschlossen, wogegen ein Kurz- schluss des Unterbrecherkontaktes U durch die Öffnung dieses Kontaktes bei Ansprechen des mit   verzögertem   Abfall arbeitenden Relais R ver- 
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 Unterbrecherkontakt U durch einen Kondensator hinreichender Grösse zu überbrücken, so dass das Relais R bei Unterbrechung von U durch den Ladestromstoss zu diesem Kondensator zum Ansprechen gebracht wird. 



   Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann der Stromweg mittels der Taste T durch Umlegen auf die Kontakte   tl   bzw. t2 wahlweise über die gegenpoligen Batterien B1 und B2 geschlossen werden, so dass es möglich ist, unterscheidbare Steuerbefehle, insbesondere gegensinnige Steuerbefehle für einen reversierbaren Stellmotor zu übertragen. In den zu den beiden Batterien   Bi   und B2 führenden Leitungen liegen Zählwerkrelais   Zj   und   Z2'welche   gegensinnig auf ein gemeinsames Zählwerk wirken, so dass der   Zeiger Z stets   die absolute Lage des ferngesteuerten Organs anzeigt. Die Arbeitskontakte        und Z2 der   Zählwerksrelais Z, und Z2 verhindern wieder Fehlanzeigen durch unsachgemässe Bedienung der Taste T.

   In Reihe zu den Batterien und Zählwerkrelais liegen bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung verstellbare Unterbrecherkontakte Ai bzw. A2, welche zur
Vorschreibung einer bestimmten Verstellung dienen. Diese Kontakte sind in der Skala des
Zählwerkes verstellbar und so angeordnet, dass sie durch Auflaufen des Zeigers   Zo   geöffnet werden, wodurch der Steuerstromkreis unterbrochen wird und der fernbediente Stellmotor in der vor- geschriebenen Lage zum Stillstand kommt. 



   Auf der gesteuerten   Seite II sind   zwei Relais   R 1   und R2 vorgesehen, die entweder durch gegen- sinnige Polarisation oder durch Vorschaltung gegenpoliger Gleichrichter nur für je eine der beiden Steuerstromrichtungen empfindlich sind, 
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 Relais befindet sich wieder der in Abhängigkeit von der durchgeführten Verstellung betätigte Unterbrecherkontakt U. 



   Um auch bei verhältnismässig langen Stromunterbrechungen durch U eine Störung des Steuer- 
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 schliesst, bevor er den oberen unterbricht. Hiedurch ergibt sich folgende Wirkungsweise dieser Schaltung. 
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 und anderseits auch der Stromkreis des Halterelais H, vorbereitet. Der Stellmotor wird in der zugeordneten Drehrichtung in Bewegung gesetzt und bewirkt nach einer bestimmten Winkeldrehung eine Unterbrechung des Kontaktes U bzw. ein Umlegen des Kontaktarmes auf den unteren Kontakt.

   Noch bevor der Steuerstromkreis unterbrochen wird, wird das Relais H, erregt und schliesst seinen Festhaltekontakt hl'sowie den Kontakt hl, welcher den kurze Zeit später abfallenden Relaiskontakt   fi   überbrückt, so dass das Schütz   Schi   weiterhin unter Strom bleibt und die Einstellbewegung des Stellmotors durch das Abfallen des Relais RI nicht beeinträchtigt wird. Bevor der Kontaktarm U den Hilfsstromkreis unterbricht, wird der Steuerstromkreis wieder geschlossen, so dass das Relais   R 1   neuerdings anspricht und seine Kontakte ru und   r/   schliesst, ehe das Relais   Bu   abfällt und seine Kontakte hl und hl'unterbricht. 



   In analoger Weise wird bei entgegengesetzter Steuerstromgabe das Relais R2 betätigt und setzt durch Schliessen seines Kontaktes   T2 das   Schütz   Schiz   unter Strom, wobei die vom Einstellmotor bewirkte Steuerung des Unterbrechers U durch das Spiel des Relais   H2   und seiner Kontakte   h2   und ho'au die Speisung des Schützes Sch2 ohne Einfluss bleibt. 



   Um zu verhindern, dass bei Ausbleiben der durch die Batterie B'angedeuteten Speisespannung auf der gesteuerten Seite infolge einer
Betätigung der Taste T auf der Steuerseite eine Verstellung des Zählwerkes erfolgt, ohne dass diese von einer entsprechenden Verstellung des fernbedienten Organs begleitet wird, so dass die Skaleneichung verloren ginge, ist quer zur Hilfsspannungsquelle   B'ein   spannung- empfindliches Relais D geschaltet, welches einen
Arbeitskontakt d im Steuerstromkreis bei Aus- bleiben der Spannung unterbricht, so dass über die Leitung L keine Stromgabe mehr möglich ist und eine falsche Betätigung des Zählwerkes verhindert wird. 



   Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungs- beispiel der Erfindung sind an Stelle der
Batterien   BI   und   B2   gemäss Fig. 3 gegenpolige
Gleichrichter   G,   bzw.   G2   vorgesehen und die
Leitung L wird durch den Transformator TR, mit Wechselspannung gespeist. Durch Umlegen der Taste T auf die Kontakte t, oder   t2   kann bei dieser Schaltung analog wie im Falle der
Fig. 3 über die Leitung L ein Steuergleichstrom mit wählbarer Richtung übertragen werden. 



   Die beiden Relais   R,   und Ra, die mit Abfall- verzögerung ausgeführt, gegensinnig polarisiert und wechselstrommässig durch einen Konden- sator C   überbrückt   sind, liegen in Reihe und   betätigen te   nach der Richtung der Steuer- stromgabe die Kontakte   ft, oder rlu welche   die Batterie B'an eines der beiden Schütze   Seht   bzw. Sich2 eines reversiblen Stellmotors anschalten. Diese wirkt wieder auf den Unterbrecherkontakt U, der die Rückmeldung der Verstellbewegungen zum steuerseitigen Zählwerk besorgt. 



   Da es in der Praxis   häufig   erwünscht ist, ein Organ wahlweise entweder v In einer Fernsteuerstelle aus oder auch unmittelbar an Ort und Stelle einstellen zu können, ist das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung noch durch eine Einrichtung ergänzt, welche eine   direL.   



  Einstellung des sonst fernbedienten Organs ermöglicht und dabei diese Verstellung zur Steuer-   stelle I derart   meldet, dass die dortige Anzeigevorrichtung durch eine solche direkte Verstellung des Organ. in genau der gleichen Weise wie bei einer fernbedienten Verstellung derselben betätigt wird und dass daher die Übereinstimmung zwischen der Anzeige auf der Steuerseite und der jeweiligen Lage des fernbedienten Organs auch bei dieser Art der Verstellung aufrechterhalten bleibt. 



   Die steuerseitige Schalteinrichtung T ist zu diesem Zweck mit einer Mittelstellung to aus- gestattet, in welcher die Leitung L über zwei gegensinnig polarisierte, wechselstrommässig durch einen Kondensator C überbrückte Relais Y, und Y2 an Erde liegt. Auf der gesteuerten Seite II ist zwischen dem Unterbrecher U und Erde ebenfalls ein Umschalter US angeordnet, welcher in der Mittelstellung an Erde liegt. Mit Hilfe dieses Umschalters US können über die gegen- sinnig gepolten, von einem Transformator   TR2   mit Wechselspannung gespeisten Gleichrichter   G/   oder   G2'Steuergleichströme   uber die Relais R, bzw.   R2   ausgelöst werden, welche in der bereits beschriebenen Weise den reversiblen Stellmotor betätigen.

   Diese Steuerströme fliessen über die
Leitung L und die Relais Y, und Y2, von denen je nach der Stromrichtung eines betätigt wird 
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 sprechen also wirkungsmässig dem Arbeitskontakt z in Fig. 1, welcher parallel zur Drucktaste   l'liegt.   Erst wenn die überbrückenden Relaiskontakte abgefallen sind, darf die betreffende Schalteinrichtung in die mittlere Ruhestellung zurückgebracht werden. Die Kontakte zwischen den   äussersten Schaltstellungen   und den Zwischenstellungen dieser Schalter sind so ausgeführt, dass ein unterbrechungsfreier Übergang zwischen diesen Kontakten erfolgt. 



   Die beschriebenen Ausführungsbeispiele lassen im Rahmen der Erfindung noch verschiedene Abwandlungen zu. Insbesondere kann bei allen Ausführungsformen der Erfindung entweder der reine Gleichstrombetrieb gemäss Fig. 3 oder der Gleichrichterbetrieb gemäss Fig. 4 angewendet werden. Die Steuerströme entgegengesetzter Polarität können anstatt zur gegensinnigen Steuerung eines reversiblen Stellmotors auch   zm   Auslösung voneinander unabhängiger Einstellvorgänge verwendet werden. Zur Einstellung des Betrages der Verstellung und zur selbsttätigen Einhaltung desselben kann mit Vorteil die im Patent Nr. 162521 beschriebene Fernbedienungseinrichtung verwendet werden, welche sodann durch die rückmeldenden Signale gesteuert werden muss. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zur elektrischen Fernsteuerung von Einstellvorgängen und zur Rückmeldung der bewirkten Verstellung, dadurch gekennzeichnet, dass der von der fernsteuernden Stelle ausgelöste, den Einstellvorgang veranlassende Steuerstrom an der ferngesteuerten Stelle in Abhängigkeit von der bewirkten Verstellung moduliert, insbesondere getastet, und diese Modulation bzw. Tastung an der fernsteuernden Stelle als Rückmeldung ausgewertet wird. 



   2. Einrichtung zur Durchführung des Ver-

Claims (1)

1. EMI4.1 seite (I) in Reihe eine Schalteinrichtung (T) zur Auslösung des Steuerstromes und eine unmittelbar oder über einen Relaisstromkreis betätigte Auswerteeinrichtung (Z) für die Rückmeldung liegen und auf der ferngesteuerten Seite (II) in Reihe eine stromempfindliche Betätigungsvorrichtung (R), insbesondere ein Steuerrelais, für das Einstellorgan (M) und eine unmittelbar vom Einstellorgan oder aber vom eingestellten Organ gesteuerte Modulationsoder Tasteinrichtung (U) vorgesehen sind (Fig. 1).

   3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (Z) auf der Steuerseite (I) aus einem Impulszähler, z. B. nach Art eines Schrittschaltwerkes, und die Modulationseinrichtung (U) auf der gesteuerten Seite (II) aus einer kurzzeitige Unterbrechungen des Steuerstroms bewirkenden Tastvorrichtung besteht. EMI4.2 gekennzeichnet, dass Massnahmen getroffen sind, welche verhindern, dass die kurzzeitigen Unterbrechungen des Steuervorganges durch die rückmeldende Tastung den Ablauf des Steuervorganges beeinflussen, beispielsweise indem die stromempfindliche Vorrichtung (R), etwa in Form eines Relais mit verzögerte Abfall, so ausgebildet ist, dass sie auf kurzzeitige Stromunterbrechungen nicht anspricht, oder indem die rückmeldende Tastvorrichtung als unterbrechungsloser Umschalter (U in Fig.

   3) vom Steuerkreis auf einen Hilfsstromkreis ausgeführt ist, welcher während der Unterbrechung des Steuerstromkreises dessen Funktion in bezug auf den Einstellvorgang übernimmt.

   5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Hilfsstromkreis ein Halterelais (z. B. HI in Fig. 3) in Reihe mit einem Festhaltekontakt (h,') und einem parallel geschalteten Arbeitskontakt (r,') des Steuerrelais (R1) liegt, und dass das Halterelais und das Steuerrelais einen Motorstromkreis oder einen Steuerstromkreis für ein Schütz (Schl) steuern, welcher parallelgeschaltete Arbeitskontakte (rl und hl) des Steuerrelais und des Halterelais enthält.

   6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Tasteinrichtung (U) auf der gesteuerten Seite (II) durch einen Kondensator oder durch einen Arbeitskontakt (r') des Steuerrelais (R) überbrückt ist (Fig. 1).

   7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (T) auf der Steuerseite (I) durch einen Arbeitskontakt (z) der Auswerteeinrichtung (Z) überbrückt ist.

   8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zur selbsttätigen Beendigung des Einstellvorganges nach Rückmeldung einer vorgegebenen Verstellung vorgesehen ist, beispielsweise indem im Steuerstromkreis ein verstellbarer Unter- brecherkontakt (z. B. Al in Fig. 3) vorgesehen ist, auf welchen ein von der Auswerteeinrichtung (Z) gesteuerter Teil, etwa ein Zeiger (ZZo, zwecks Öffnung desselben aufläuft.

   9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8 zur Übertragung von zwei unterscheidbaren Steuersignalen über eine gemeinsame Leitung, insbesondere zur gegensinnigen Steuerung eines reversiblen Stellmotors, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Steuerseite (I) zwei gegenpolige Batterien i, B2) in Reihe mit zugehörigen Auswerteeinrichtungen , Z geschaltet und wahlweise mittels einer Schalteinrichtung (T) wahlweise an die gemeinsame Leitung (L) anschaltbar sind (Fig. 3).

   10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8 zur Übertragung von zwei unterscheidbaren Steuersignalen über eine gemeinsame Leitung, insbesondere zur gegensinnigen Steuerung eines reversiblen Stellmotors, dadurch gekennzeichnet, <Desc/Clms Page number 5> EMI5.1 mittels einer Schaltvorrichtung (T) wahlweise an eine gemeinsame, betriebsmässig an Wechselspannung liegende Leitung (L) anschaltbar sind (Fig. 4).

   11. Einrichtung nach Anspruch 9 oder 11 zur gegensinnigen Steuerung eines reversiblen Stellmotors, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden EMI5.2

   12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass auf der gesteuerten Seite II im Zuge der gemeinsamen Leitung (L) zwei auf gegensinnige Stromrichtungen ansprechende, z. B. gegensinnig polarisierte oder zu gegenpoligen Gleichrichtern in Reihe geschaltete Relais (, Ra) zur Steuerung des Emstellorgans liegen (Fig. 3).

   13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in dem das Einstellorgan betätigenden Hilfsstromkreis ein Spannungsrelais (D) angeordnet ist, welches einen Arbeitskontakt (d) in der Leitung (L) steuert.

   14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass auf der gesteuerten Seite (II) eine Schalteinrichtung (US) vorgesehen ist, welche eine Steuerstromgabe über das Steuerrelais (z. B. R1 in Fig. 4) und über die Leitung (L) zur Steuerseite ermöglicht, und dass die Schalteinrichtung (T) EMI5.3 Schalteinrichtung (T) auf der SLeuerseite (II) zwischen der Ruhestellung (to) und der Schalt- EMI5.4 Schaltstellung für die Steuerstromgabe durch einen Arbeitskontakt (rl bzw. z,) des Steuerrelais (R1) bzw. des Auswerterelais (ZZ) über- brückt ist.