<Desc/Clms Page number 1>
Einrichtung zur Prüfung der Durchführung von Schaltungen in synchronisierten Relaisgruppen
Serien von aufeinanderfolgenden Schaltungen in Relaisgruppen, derart, dass eine Schaltung von der
Stellung der vorher geschalteten Relais eventuell auch in Verbindung mit mechanischen oder elektronischen Schaltern abhängt, sind in fast allen Geräten der Signaltechnik (Rechenautomaten, Telefonanlagen, automatischen Steuerungen usw. ) anzutreffen. Bekanntlich gibt es zwei Möglichkeiten, solche weiterschaltende Relaisgruppen zu betreiben :
1. Unsynchronisierte Schaltungen, bei welchen der geschaltete Relaiskontakt den Zeitpunkt der nächsten Relaisschaltung bestimmt.
2. Synchronisierte Schaltungen, bei welchen die Relais durch Impulse eines gesonderten Impulsebers getrieben werden.
In der Praxis setzt sich die letztere Schalttechnik immer mehr durch, da sie den Vorzug besitzt, dass die Relaiskontakte stromlos geschaltet werden können.
Beide Schaltungsarten haben eine Eigenschaft, welche sich besonders bei langen Schaltungsserien und/oder bei grossen Relaisgruppen unangenehm bemerkbar macht : Da eine Schaltung immer von der vorangegangenen Schaltung abhängt, bewirkt ein zufälliger Fehler eines Relais einen fehlerhaften Verlauf der ganzen Schaltserie (bei Rechenmaschinen z. B. eine falsche Rechnung). Wenn die Wahrscheinlichkeit eines zufälligen Relaisfehlers gleich w ist, so ist bekanntlich die Wahrscheinlichkeit, dass in Relaisgruppen mit n Relais während m Schaltungen ein Fehler auftritt, gleich n m w. Wenn auch w bei guten Relaiskonstruktionen sehr klein ist, so kann das Produkt n m w bei grossen Gruppen und langen Schaltserien doch störende Werte annehmen.
Die Erfindung bezweckt, in synchronisierten, in Relaisgruppen durchgeführten und von dem Ergebnis vorgehender Schaltungen abhängigen Relaiskreisen eine Fehlerwahrscheinlichkeits-Akkumulation zu vermeiden.
Bei gewissen Relaisrechenmaschinen sind Schaltungen entwickelt worden, bei welchen das Eintreten eines falschen Rechenresultates entdeckt und korrigiert wird und die daher in ihrem speziellen Fall zu ähnlichen Zielen führen, wie die Erfindung. In dem einen Fall arbeitet die Maschine im binär verschlüsselten dezimalen System, benötigt drei zusätzliche Relais für jede Tetrade und arbeitet nach einem besonderen mathematischen System, das nur für diesen Rechenmaschinentyp anwendbar ist.
Im ändern Falle handelt es sich um eine biquinäre Rechenmaschine, in welcher durch zusätzliche Kontakte an den Relais geprüft wird, ob nur je ein und nur ein Relais in einer binären und quinären Relaiseinheit geschlossen ist ; ist diese Bedingung nicht erfüllt, so wird die Rechnung als falsch abgebrochen oder kann von irgendeinem Zwischenresultat wieder begonnen werden, mit der Hoffnung, dass eine Wiederholung zum richtigen Resultat führen wird. Diese Schaltung kann auch nicht als Korrekturschaltung im Sinne der Erfindung bezeichnet werden, da sie auf den wesentlichsten zufälligen Fehler eines Relais nicht unmittelbar ansprfcht, nämlich auf die Kontaktstörung, die eintritt, wenn sich ein kleines Schmutzpartikelchen oder ein Oxyd- oder Sulfidhäutchen zwischen den Kontakten befindet.
Denn in diesem Fall ist ein Relais im eingeschalteten Zustand, die Fehlerprüfung meldet keine Störung ; trotzdem ist der Kreis gestört und führt zu fehlerhaften Resultaten. Im Falle der erwähnten Rechenmaschine wird ein solcher Fehler zwar im weiteren Verlauf der Rechnung entdeckt, da in einer binären oder quinären Relaisgruppe des nächsten Rechentaktes alle Relais in Ruhestellung verbleiben ; doch ist diese Art der nachträglichen Kontaktfehlerprüfung auf Relaisrechenmaschinen im biquinären oder einem verwandten mathematischen System beschränkt.
<Desc/Clms Page number 2>
Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Prüfung der Durchführung von Schaltungen in syn- chronisierten, von einem Impulsgeber gespeisten Relaisgruppen und zur Korrektur von fehlerhaften Schal- tungen, mit Steuerelementen, die auf mindestens eine zur erfolgreichen Durchführung einer Schaltung er- forderliche elektrische Grösse empfindlich sind und derart geschaltet sind, dass die Schaltung nur bei Auf- treten festgelegter Werte der genannten elektrischen Grösse ausgelöst wird.
Die erfundene Einrichtung hat den Vorteil, auf den elektrischen Zustand des Relais, insbesondere auf
Kontaktfehler, unmittelbar anzusprechen, benötigt wenig Schaltmittel, keine speziellen Prüfkontakte in den Relais und kann in den verschiedensten synchronisierten Relaiskreisen angewendet werden.
Sie ist da- durch gekennzeichnet, dass bei abweichenden Werten dieser Grösse diese Steuerelemente das Inbetrieb- setzen einer Korrekturvorrichtung hervorrufen, derart, dass die Kontaktstellung der ungestörten Gruppe ge- halten wird, die wirksame Kontaktstellung der gestörten Gruppe umgekehrt wird, die Relaisschaltung, welche zur gestörten Kontaktstellung geführt hatte, wiederholt wird und die genannte elektrische Grösse durch die Steuerelemente des Impulsgebers neu überprüft wird, derart, dass dieser Korrekturschaltzyklus so oft durchlaufen wird, bis die geprüfte elektrische Grösse die festgelegten Werte aufweist, worauf die Steuer- elemente die durchzuführende Relaisschaltung auslösen. Die genannte geprüfte elektrische Grösse in einer
Relaisschaltung kann z.
B. ihr gesamter elektrischer Widerstand sein oder ein, durch ihren Widerstand be- dingter Spannungsabfall oder ein bei Anlegung einer Messspannung erhaltener Strom. Die elektrischen
Grössen werden sich nun im allgemeinen ändern, wenn eines der Relais der Gruppe gestört ist. Durch ge- eignete Schaltung der Relaisgruppen kann man erreichen, dass solche Änderungen besonders gross sind.
Sehr oft kann man erreichen, dass alle in einer Relaisschaltung stromdurchflossenen Kontakte in Serie lie- gen (mit oder ohne zwischengeschalteten Relaiswicklungen). Dann bewirkt ein entweder mechanisch oder elektrisch nicht geschlossener Kontakt, dass der Widerstand des Kreises um viele Grössenordnungen auf den
Sperrwiderstand des Kontaktes vergrössert wird.
Die erfindungsgemässe Einrichtung wird an Hand der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben.
Fig. la zeigt die Grundschaltung einer Relaisanordnung mit synchronisierten Relaisgruppen, Fig. lb ein
Impulsdiagramm zu Fig. la, Fig. 2a eine binäre Relaispyramide mit drei Binärstellen, Fig. 2b die gleiche Relaispyramide wie Fig. 2a, aber mit Arbeitskontaktrelais dargestellt, Fig. 3 das Blockschaltdiagramm einer Relaisrechenmaschine, Fig. 4a ein Beispiel einer allgemeinen, über Arbeits-, Ruhe- und Umschaltkontakten arbeitenden Relaisschaltung, Fig. 4b die gleiche Schaltung wie in Fig. 4a, aber it Serienschaltung geschaltet, Fig. 5 eine Ausführungsform der Erfindung für reine Arbeitskontaktschaltungen, Fig. 6a das Impulsdiagramm dieser Schaltung bei ungestörtem Ablauf, Fig. 6b das Impulsdiagramm dieser Schaltung bei einmaligem Durchlauf des Korrekturschaltzyklus, Fig. 7 die grundsätzliche Prüfschaltung von Fig.
5 über eine vorgespannte Diode, und schliesslich zeigt Fig. 8 die gleiche Ausführungsform wie Fig. 5, doch abgeändert für beliebige Arbeitskontakt-, Ruhekontakt-und Umschaltkontaktschaltungen.
Fig. la zeigt eine bekannte Grundschaltung einer Relaisanordnung mit synchronisierten Relaisgruppen.
Die Anordnung besteht aus zwei Relaisgruppen, welche abwechselnd arbeiten und mit U und V bezeichnet sind. Steuerwicklungen VS der Relais der Gruppe V sind mit Steuerkontakten Us der Relais der Gruppe U und die Steuerwicklungen US der Relais der Gruppe U mit Steuerkontakten Vs der Relais der Gruppe V verbunden. Die Relais der Gruppen U und V sind noch mit Haltewindungen UH und VH versehen, die mit Haltekontakten Uh und Vh verbunden sind. Der Schaltzyklus wird durch einen Impulsgeber Ig durchgeführt, der die Zweige I-IV aufweist, deren Impulsdiagramm in Fig. lb dargestellt ist. Die Impulse stehen "auf Lücke", d. h. die eine Relaisgruppe muss ihre Schaltung beendet haben, bevor die nächste Relaisgruppe geschaltet wird.
Dadurch wird bekanntlich erreicht, dass die Relais nie unter Strom geschaltet werden. Nach Beendigung der Schaltung wird die Kontaktstellung durch Erregung der Wicklungen VH bzw. UH gehalten, damit die geschalteten Relaiskontakte während der nächsten Schaltung wirksam werden können. Die Haltung könnte auch mechanisch erfolgen, so dass keine Halteimpulse erforderlich wären. Dafür wären jedoch gewisse, von der Bauart der Relais abhängige Schaltoperationen erforderlich, welche vor Durchführen einer neuen Schaltoperation durchgeführt werden müssen und welche die Aufgabe haben, die alten Schaltstellungen zu löschen. Eine Schaltoperation ist daher bei mechanisch arretierenden Relais zusammengesetzt aus der Lösch- und der eigentlichen Schaltoperation.
Die Erfindung ist ohne Änderung auch in Kreisen mit mechanisch arretierenden Relais anwendbar, wenn man unter"Schaltoperation"diese kombinierte Schaltoperation versteht. Da die Halteoperationen wegfallen, können in den Ausführungsformen die Haltekreise weggelassen werden.
Die Struktur der Relaisgruppen hängt von den ihnen zugeteilten Schaltaufgaben ab, sie ist jedoch ausserdem bestimmt durch die Forderung möglichst grosser Unterschiede einer, zur Durchführung der Schal-
<Desc/Clms Page number 3>
tung erforderlichen und von den Steuerschaltelementen des Impulsgebers aufgeprütten elektrischen Grösse, z. B. des elektrischen Widerstandes des Relaisgruppenkreises. Der grösste Widerstandsunterschied wird erzielt, wenn sämtliche Kontakte der Gruppe hintereinandergeschaltet sind. da dann ein Kontaktunterbruch den Widerstand des Kreises aui den Sperrwiderstand des gestörten Kontaktes erhöht.
Es gibt gewisse Relaisgruppenschaltungen, in welchen diese Bedingung ohne Änderungen erfüllt ist.
EMI3.1
Stelle enthält Relais, von denen in Fig. 2a nur die Kontakte gezeichnet sind. Die Kontakte in Fig. 2a sind hintereinandergeschaltet ; ein Kontaktfehler macht den Widerstand der Schaltung gleich dem Sperrwider- stand des gestörten Kontaktes. Man kann die mit binären Zahlen bezeichneten Ausgänge an Relaiswick- lungen der Gruppe V führen. Vielstellige Relaispyramiden weisen eine grosse Anzahl von Vielfachkontakt- relais auf, so dass die erfindungsgemässe Einrichtung sehr vorteilhaft ist.
In Fig. la kann ein Relais in Ruhe- wie in Arbeitskontaktstellung gestört sein. Man kann daher in
Schaltungen nach Fig. 2a grundsätzlich nicht erkennen, ob das Relais mechanisch richtig umgestellt hat.
In dieser Beziehung verhält sich die erfundene Einrichtung genau umgekehrt wie die Fehlerprüfeinrichtung der einleitend erwähnten biquinären Relaismaschine nach Vibbard, in welcher zwar ein mechanisches
Nichtfunktionieren eines Relais, nicht aber ein Kontaktfehler unmittelbar erkannt werden kann. Da aber ein Relais-gute Konstruktion und genügende Anzugssicherheit vorausgesetzt-zwar Kontaktfehler, aber kaum zufällige magnetische Fehler zeigen wird, ist die letzte Prüfung von untergeordneter Bedeutung. In gewissen Fällen kann sie aber ebenfalls erfolgen, dann nämlich, wenn man Schaltungen, die mit Umschaltkontakten arbeiten, durch Arbeitskontaktschaltungen ersetzt. Im allgemeinen ist allerdings mit so einer Änderung eine Erhöhung des Aufwandes verbunden. In Fig. 2b ist die gleiche Relaispyramide gezeigt, wie in Fig. 2a, doch mit Arbeitskontakten.
In der Schaltung von Fig. 2b ist die Zahl der Relais verdoppelt, es muss immer entweder ein Relais der oberen oder der unteren Gruppe geschlossen und kontaktmässig ungestört sein. Man erkennt sofort, dass-im Gegensatz zu Fig. 2a - nicht nur ein Kontaktfehler, sondern auch ein fälschlich nicht angezogenes Relais zu einer Widerstandsänderung führt und daher erkannt werden kann.
Fig. 3 zeigt das Blockschaltdiagramm einer bekannten Relaisrechenmaschine. Man beachte, dass sich Fig. 3 von Fig. l nur durch die Besetzung der vier Zweige des Impulsgebers mit speziellen Relaisrechenaggregaten unterscheidet, wobei statt der üblichen einfachen Gruppe von Kontakten-in Zusammenwirkung mit Zweig I des Impulsgebers-zwei Gruppen von Kontakten auftreten-As und Bs - welche den zwei Operanden einer Rechnung entsprechen. In diesen Rechenmaschinen sind die Dezimalstellen - um simultane Zehnerübertragungen zu ermöglichen-in Serie geschaltet, ausserdem wurden aus konstruktven Gründen reine Arbeitskontaktrelais verwendet.
Die erfindungsgemässe Einrichtung kann daher leicht . n den Relaisaggregaten angewendet werden und gestattet auch das Erkennen von mechanischen Schaltfehlern der Relais ; ein nicht schaltendes Arbeitskontaktrelais unterbricht in gleicher Weise den elektrischen Stromkreis wie ein schaltendes, aber im Kontakt gestörtes Relais und kann daher korrigiert werden.
Die Umschaltkontakte der Relaispyramide in Fig. 2a sind Relaiskontakte der Gruppe U (=Us) ; die entsprechenden Relais (Wicklungen US) müssen durch Kontakte der andern Relaisgruppen V (=Vs) in irgendeiner Weise gesteuert werden. Die Art dieser Steuerung hängt von der speziellen Aufgabe ab. Die Relais, denen die Kontakte in Fig. 2a angehören, bilden nun ein binäres Relaisregister.
Es ist üblich, in einem solchen Relaisregister die Relaiswicklungen US parallel zu schalten, da die Anzahl der zu schaltenden Relais beliebig sein kann (sie ist durch die Zahl der Einser der einzugebenden binären Zahl bestimmt). In der Parallelschaltweise beeinflusst ein neu hinzugeschaltetes Relais bekanntlich in keiner Weise die Speisung eines andern Relais.
Parallelschaltung ist aber für die Anwendung der erfindungsgemässen Einrichtung nicht günstig, da die Widerstände und Ströme des Kreises sich mit einem Kontaktfehler umso weniger ändern, je mehr Zweige parallelgeschaltet sind. Mit entsprechendem Aufwand kann man ihre Anwendung ermöglichen, wenn man die einzelnen Zweige getrennt prüft. Es ist allerdings meist einfacher, die Parallelaggregate in Serienaggregate umzuformen. Fig. 4a zeigt eine typische Relaisschaltung in Parallelschaltung. Kontakte (Us) und Wicklungen (VS) gehören-wie üblich-verschiedenen Gruppen an. Ihre Stellung sei gerade durch eine vorhergegangene Relaisschaltung bestimmt worden-es sei z.
B. der Arbeitskontakt Us2 und der Umschaltkontakt Us4 geschlossen worden, so dass die durchzuführende Relaisschaltung in einem Stromfluss in Wicklung VS2, in Wicklung VS3 (wegen des nicht betätigten und daher stromleitenden Ruhekontaktes Us3) und in Wicklung VS5 bestehen
Ein Versagen von Us2 kann schwer bemerkt werden, da einerseits die Widerstands- oder Stromänderung
<Desc/Clms Page number 4>
in der durchzuführenden Schaltung nur gering ist und da ausserdem vorausgesetzt werden soll, dass auch bei korrektem Schalten die Anzahl der zu schaltenden Relais - und damit auch seine elektrischen Grössen- sich ständig unregelmässig ändern. Fig. 4b zeigt nun die gleiche Gruppe in Serienschaltung.
Durch Ersatz der Arbeitskontakte Usl, Us2 und des Ruhekontaktes Us3 durch Umschaltkontakte durch Einführen der, den entsprechenden Relaiswicklungswiderständen gleichen ohmschen Widerstände Rl, R2, R3 ist eine symme- trische Schaltung entstanden, in welcher der Widerstand von der Zahl der betätigten Relais unabhängig ist und bei Eintreten eines Kontaktfehlers auf den Sperrwiderstand des gestörten Kontaktes steigt, Die Schal- tung Fig. 4b zeigt damit die gleichen Kennzeichen, wie die vorher diskutierten Schaltungen und ist daher vorzüglich für die Verwendung der erfindungsgemässen Einrichtung geeignet. Es soll erwähnt werden, dass
Schaltungen vom Typ der Fig. 4b - ähnlich wie Schaltungen vom Typ Fig. 2a - keine Prüfung der me- chaniscben Schaltung der Relais gestatten.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung für reine Arbeitskontaktschal- tungen, das z. B. für Relaisrechenmaschinen nach Fig. 3 anwendbar ist. Die Schaltung ist symmetrisch auf- gebaut, d. h. die beiden synchronisiert schaltenden Relaisgruppen werden in genau gleicher Weise kontrol- liert und gesteuert. Zwei Impulsgeber IgI und IgllI senden die Steuerimpulse aus. Am einfachsten werden sie durch je einen Einweggleichrichter in Serie mit je einer Wechselstromquelle gebildet. Fig. lb und
Fig. 6a zeigen diese zerhackten Gleichströme als Steuerimpulszweige 1 und III.
Die Relaisgruppen, an welchen die beschriebene Einrichtung wirksam wird, sind mit Us, Vs bzw. mit
Vs, US bezeichnet. Zur Aufprüfung der elektrischen Grösse der Relaisgruppe dient in dieser Ausführungs- form ein Diodenkreis, welcher auf Widerstandsänderungen der Relaisgruppen Us, VS bzw. Vs, US anspricht. Dieser Kreis ist in Fig. 7 zur besseren Veranschaulichung der Wirkungsweise vereinfacht dargestellt. Sendet der Impulsgeber IgI einen Impuls durch Us, VS, so entsteht im Widerstand Rv eine Spannung, welche der Gleichspannung der Stromquelle Ball entgegengeschaltet ist und welche wegen der Diode Dv bewirkt, dass im Haltekreis Vh. VH kein Strom fliessen kann. Die dadurch freigegebenen Relais der Gruppe V können daher durch den Steuerimpuls des Impulsgebers 19l geschaltet werden.
Ist der Steuer- impuls beendet, so wird die Vorspannung der Diode Dv aufgehoben, der Strom der Gleichstromquelle Ball kann durch den Haltekreis Vh, VH fliessen und die Kontaktstellung der Gruppe V halten. Fig. 6a zeigt deutlich die komplementäre" Struktur des Haltestroms (in den Zweigen II und IV), welcher Lücken während der Steuerimpulse aufweist. Ein Vergleich von Fig. 6a und Fig. lb zeigt, dass die Impulsdiagramme bis auf die in diesem Zusammenhang unwesentliche Form der Halteimpulse identisch sind. Tritt nun in Fig. 7 ein Kontaktfehler in Us, VS auf, so wird kein Steuerimpulsstrom wegen des Sperrwiderstandes des gestörten Kontaktes fliessen können.
Der Widerstand Rv-der jetzt als Steuerelement des Impulsgebers zur Aufprüfung des Widerstandes des Relaisgruppenkreises Us, VS wirksam wird, - ist nicht vom Steuerimpulsstrom durchflossen und löst nun die erste Operation des Korrekturschaltzyklus aus. Diese besteht in der Nichtlöschung der-nicht gestörten-Kontaktstellung Vs in der Gruppe V. Denn da die Diode Dv keine Gegenspannung erhält, wird der Strom des Zweiges II nicht unterbrochen. Dieses Abfangen der letzten richtigen Kontaktstellung bei Auftreten eines Kontaktfehlers ist von grundsätzlicher Bedeutung für die Wirkungsweise der Erfindung. Denn sie ermöglicht nun das Umkehren der wirksamen Kontaktstellung der gestörten Relais sowie die Wiederholung der gestörten Relaisoperation im weiteren Verlauf des Korrekturschaltzyklus.
Diese Steuerung kann nun in verschiedener Weise geschehen.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform der Steuerung, welche bei Arkeitskontaktralais in Us, VS bzw. Vs, US anwendbar ist, in welcher die Umkehrung der gestörten Relais in einer Abschaltung aller Relais der Gruppe besteht. In Fig. 5 kann der Steuerimpuls durch die Umschaltkontakte ul bzw. vl entweder über Us, VS bzw. Vs, US oder auch über die Widerstände R'v bzw. R'u geleitet werden. Im ungestörten Ablauf sind die Kontakte ul und vl so umgeschaltet, dass sie den Strom über Us, VS bzw. Vs, US leiten, da Wicklungen der entsprechenden Relais Ul, Ul"bzw. Vl, Vl"immer entweder von Steuerimpulsen oder Halteimpulsen durchflossen sind. Es ist zur Speisung der Halteströme in Ul"bzw.
VI"ein eigener Haltestromimpulskreis vorhanden, dessen Halteimpulse nicht davon abhängen, ob ein Steuerimpuls durch den Widerstand Rv fliesst. Dieser Kreis arbeitet über den parallel zu Igl geschalteten und gleiche Steuerimpulse wie Ig1 liefernden Impulsgeber Ig1', welcher über die Widerstände Rv", Rv"'und die Diode Dv'den Gleichstrom der Quelle Ball so steuert, dass Halteimpulse der gleichen Form in der Haltewicklung VI" (bzw. Ul") wirksam werden wie in den Haltestromkreisen der Relaisgruppen (also in Vh, VH bzw. in Uh, UH). Da. es' für die erfundene Einrichtung nicht wesentlich ist, welche Form den Halteimpulsen in VI"bzw.
Ul"zu- kommt und da diese Halteimpulse nicht von dem Resultat einer Fehlerprüfung abhängen, kann natürlich die Kombination von Igl'mit Rv", Rv"', Dv'und Ball auch durch irgendeinen ändern Haltestromimpulsgeber ersetzt werden, welcher geeignet ist, Impulse des Zweiges II (bzw. - bei Ersatz von 19l1l'Ru", Ru"',
<Desc/Clms Page number 5>
Du und BaIV - des Zweiges IV) von Fig. lb oder von Fig. 6a auszusenden. Auch die Arbeitskontakte u3 und v3 sind während des normalen Schaltablaufes ständig geschlossen, da die entsprechenden Wicklun- gen V3 und V3'bzw. U3 und U3'ständig von Steuer- oder Halteimpulsen durchflossen sind.
Die Stromkreise in Fig. 5 entsprechen also bei ungestörtem Ablauf völlig dem Stromkreis von Fig. 7, da die Kontakte ul bzw. vl derart geschaltet sind, dass sie die Steuerimpulse auf die geschlossenen Kon- takte u3 bzw. v3 leiten.
Zunächst soll die Bedeutung dieser letzteren Kontakte u3, v3 (und der Wicklungen V3, V3'und U3,
U3') erläutert werden. Diese Kontakte sind mit den zu prüfenden Relaisgruppenschaltungen in Serie ge- schaltet und gehören zu den Relais, die sich von den Relais der Gruppenschaltung durch eine besonders grosse Schaltgeschwindigkeit (Grössenordnung von 1 msec) unterscheiden ; sie haben die Aufgabe, die Ein- richtung auch bei Kontaktfehlern im Haltestromkreis wirksam werden zu lassen.
Ist nämlich ein Halte- stromkreis gestört, der Steuerstromkreis aber nicht gestört, so kann der Steuerimpuls, der mit dem ge- störten Halteimpuls gleichzeitig auftreten sollte, zunächst fliessen ; da aber die Kontakte wegen des Kon- taktfehlers im Haltekreis nicht gehalten werden, fallen sie während dem Steuerimpuls ab, worauf der
Unterbruch des Steuerimpulses in üblicher Weise den Korrekturschaltzyklus einleiten kann. Es ist nun er- wünscht, dass dieser Unterbruch möglichst zu Beginn des Steuerimpulses erfolgt : Es wird so eine strombe- lastete Abschaltung von Relaiskontakten mitten im Steuerimpuls vermieden ; auch die Gefahr einer teil- weisen Löschung der ungestörten Relaisgruppe (die auftreten kann, wenn der Steuerimpuls zum Teil flie- ssen kann) ist ausgeschaltet.
Die Verwendung von je einem Schnellschaltrelais mit den Wicklungen V3,
V3', bzw. U3, U3'in jeder der synchronisierten Relaisgruppen verlegt nun diese Abschaltung in den Be- ginn des Steuerimpulses : Ist z. B. der Haltestromkreis Uh', UH gestört, so wird U3 wegen der stromlosen
Wirkung U3'bereits ganz zu Beginn des Steuerimpulses des Impulsgebers Igl abiallen. Es wird daher die
Einrichtung genau gleich wirksam werden, als wäre der Steuerimpulskreis über Us, VS gestört ; d. h. die, durch den Haltestrom in Vh, VH gehaltene ungestörte Kontaktstellung Vs wird weiter gehalten und der
Korrekturzyklus kann beginnen.
Dieser Zyklus soll nun für den soeben erwähnten Fall eines offenen Kontaktes in Us, VS - wobei es gleichgültig ist, ob dieser Kontakt, wie soeben beschrieben, als offener Relaiskontakt u3 auftritt oder ob es sich um einen gestörten Steuerkontakt Us handelt-näher beschrieben werden. Der nicht fliessende Steuerimpuls von IgI bewirkt, dass auch die Relaiswicklung Vi keinen Strom erhält. Da nun die Haltewicklung dieses Relais VI"von Ball über einen eigenen, durch IgI'gesteuerten Halteimpulsgeber gespeist wird (welcher nicht kontaktkontrolliert ist und daher immer das normale Diagramm des Zweiges II in Fig. 6a liefert), fällt der Umschaltkontakt vl in seine Ruhestellung.
Gleichzeitig fliesst aber der Haltestrom in Vh, VH weiter, da die Diode Dv keine Gegenspannung erhält, so dass die ungestörte Kontaktstellung Vs erhalten bleibt. Wegen des umgeschalteten Kontaktes vl läuft nun der nächste Steuerimpuls des Impulsgebers IgIII über den, dem Relaiskreiswiderstand ungefähr gleich grossen Widerstand Ru'und die Relaiswicklung U2. Dieser Steuerimpuls erzeugt an Ru einen Spannungsabfall oder eine Gegenspannung zur Diode, so dass eine Halteimpulspause in Uh, UH auftritt, welche alle Arbeitskontakte Us abfallen lässt. Da wegen vl kein Steuerimpuls in Wicklungen US geleitet wurde, ziehen auch keine neuen Wicklungen Us neu an.
Damit wird die wirksame Kontaktstellung Us umgekehrt ; denn da alle Relaiskontakte Us in Ruhestellung gehen, werden alle wirksamen-also geschlossenen-Arbeitskontakte Us (also auch der gestörte Kontakt) ihre Stellung umkehren. Das angezogene Relais U2 wird über einen Haltestromkreis u2', U2', der z. B. wie in der Zeichnung parallel zu Uh, UH gelegt werden kann, der aber ebensogut auch parallel zu ul', Ul"gelegt werden kann (in der Zeichnung strichliert angedeutet), während des nächsten Steuerimpulses von Igl gehalten. Dieser kann wieder nicht über Us, VS fliessen, da nun alle Arbeitskontakte geöffnet sind. Hingegen gestattet der geschlossene Kontakt u2 eineu Strom durch die Relaiswicklung Vl', welcher zu einem Anzug dieses Relais führt.
Dieser Steuerimpulsstrom läuft nicht über den Widerstand Rv, so dass die Diode Dv auch in dieser Schaltphase keine Vorspannung erhält, so dass also der Halteimpulsstrom der (ungestörten) Kontakte Vh, VH weiter aufrechterhalten wird. Der Haltestrom über vl', VI"hält während des nächsten Impulses von 1gIII den Kontakt vl in Arbeitsstellung, so dass nun der Impulsstrom über die Kontakte Vs in US einläuft und die Relaisschaltung, welche zur gestörten Kontaktstellung geführt hatte, wiederholt. Hiebei werden alle offener, Arbeitskontakte - also auch der früher gestörte Kontakt - geschlossen. Der nächste Impuls von Igl versucht nun wieder über Us, vr zu laufen. Ist die Störung beseitigt (z.
B. ein Staubkörnchen zwischen den Kontakten weggeschlagen), so läuft die Schalt- operationsserie normal weiter ; ist die Störung noch vorhanden, so wiederholt sich der soeben beschriebene Zyklus. Da man diesen Korrekturzyklus beliebig oft wiederholen kann, so besteht sehr grosse Wahrscheinlichkeit, dass das gestörte Relais wieder In Ordnung kommt. Fig. 6b zeigt das Impulsdiagramm, das erhal-
<Desc/Clms Page number 6>
ten wird, wenn der beschriebene Korrekturschaltzyklus einmal durchlaufen wird. Man erkennt deutlich das beschriebene Aussetzen von zwei Steuerimpulsen in Zweig I und den verlängerten Halteimpuls in
Kreis II, welcher die Kontaktstellung der ungestörten Gruppe während des Ablaufes des Korrekturschalt- zyklus ermöglicht.
Diese Beschreibung zeigt, dass der Korrekturschaltzyklus aus einem eigenen kleinen Relaisprogramm besteht, welches dem eigentlichen Schaltprogramm der synchronisierten Relaisgruppen übergeordnet ist.
Für die Durchführung dieses Programmes lassen sich natürlich im Sinne der Erfindung auch beliebige ande- re Relaisschaltuugen verwenden. So ist es z. B. moglich, das Programm so einzurichten, dass die Fehler registriert oder gezählt werden. Man kann z. B. mit dem ungestörten Programm Relaiszähler oder auch andere Zähler mitlaufen lassen und kann den Einsatz einer gestörten Operation, die Zahl der Korrektur- zyklen usw., registrieren lassen. Ist eine unter allen Umständen korrekte Schaltfunktion einer synchroni- sierten Relaisgruppenschaltung von wesentlicher Bedeutung - wie es z.
B. bei gewissen automatischen
Steuerungen der Fall ist-deren Versagen sehr gefährliche oder kostspielige Konsequenzen haben kann, so ist es nach einem weiteren Gedanken der Erfindung sehr leicht, auf eine parallel angeordnete Reserve- relaisgrupps umzuspringen, wenn die erfindungsgemässe Korrektur nicht zum Ziele geführt hatte, weil ein
Relais nicht zufällig gestört, sondern defekt ist. Zu diesem Zweck lässt man durch einen Relaiszähler oder ein Zeitrelais das Ende einer - vergeblichen - Serie von Korrekturschaltzyklen bestimmen und springt dann über Relaiskontakte analog zu ul, vl in neue Relaisgruppen ein, welche die Aufgabe der gestörten Relais- gruppe übernehmen.
Man kann natürlich mit dem Abschluss einer vergeblichen Serie von Korrekturschalt- zyklen auch Fehleranzeigegeräte, Wamgeräte usw. kombinieren.
Im Korrekturschaltzyklus muss die Kontaktstellung eines gestörten Relaiskreises umgekehrt werden, worauf die gleiche Schaltung wiederholt wird, die zur gestörten Schaltung geführt hat. Die Umkehrung einer gestörten Kontaktstellung ist sehr einfach, wenn alle Relais nur Arbeitskontakte enthalten. Man muss dann nur den Haltestrom der gestörten Gruppe abschalten ; es fallen dann alle Relais in ihre Ruhestellung zurück-also auch das kontaktgestörte Relais.
Anderseits darf der Haltestrom der nicht gestörten Relais- gruppe nicht abgeschaltet werden, da die vorhergehende Relaisschaltung - die zur gestörten Kontaktstel- lung geführt hatte-wiederholt werden muss, mit der Erwartung, dass die Kontaktstellung - eventuell auch erst nach mehrfachem Durchlauien des gleichen Korrekturschaltzyklus-keine Störung mehr zeigen wird.
Sind nicht nur Arbeitskontakte, sondern auch Ruhe- und Umschaltkontakte in einer Relaisgruppenschaltung vorhanden (wie z. B. in Fig. 2a und in Fig. 4b), so ist ein einfaches Abschalten der Halteimpulse der gestörten Gruppe nicht mehr ausreichend.
Denn es kann ja die gestörte Schaltoperation während des Zurück- fallens eines Relais in seine Ruhestellung auftreten. wobei ein Ruhekontakt (odei die Ruhestellung eines Umschaltkontaktes) gestört sein kann. Eine Umkehrung der Kontaktstellung in der durchzuführenden, aber gestörten Relaisschaltung besteht dann in einem Anzug und nicht im Abfallen des entsprechenden Relais.
Es müssen also Mittel vorhanden sein, welche diese Umkehrung der Kontaktstellungen durchzuführen gestatten. Fig. 4b zeigt eine Anordnung für derartige Schaltungen, die einfach aus Gegenwicklungen bestehen, welche über alle Relais der Relaisgruppe gewickelt werden und gemeinsam stromdurchflossen sind. Ist nun eine Relaisstellung gestört, so wird die gleiche Relaisschaltung wiederholt, welche zur gestörten Stellung geführt hatte, gleichzeitig werden aber auch-diese Gegenwicklungen stromdurchflossen. Dadurch tritt aber nun eine komplementäre Schaltung in dieser Relaisgruppe auf : Die Relais wechseln ihre Stellung.
Hierauf wild genau wie in Schaltungen mit reinen Arbeitskontaktrelais die Schaltung, welche zur gestörten Kontaktstellung geführt hatte, wiederholt (ohne Einschaltung der Gegenwicklung), worauf die Relais wieder die alte Stellung einnehmen.
Sind die zu schaltenden synchronisierten Relaisgruppen ausser mit Arbeitskontakten auch mit Umschalt- und Ruhekontakten versehen, so kann der Korrekturschaltzyklus mit einer geringfügig abgeänderten Schaltung nach Fig. 5 durchgeführt werden. Fig. 8 zeigt diese modifizierte Schaltung in nur einer Gruppe, da die andere Gruppe völlig symmetrisch ausgebildet ist. Der Unterschied besteht darin, dass den Relaisgruppen Us, VS (bzw. Vs, US) die, in Fig. 4 beschrieb : nen"Gegenwicklungsserien (VG in Fig. 8) vorgeschaltet werden, wenn eine Umkehrung der Kontakte im Korrekturschaltzyklus auftreten soll. In Fig. 5 hatte diese Umkehrung in einem einfachen Abschalten der Relaisgruppen bestanden.
Im ungestörten Ablauf schaltet der Umschaltkontakt ul immer den Widerstand Rv'ein, der nur die Funktion besitzt, den Relaisgruppenwiderstand konstant zu halten. Der Korrekturschaltzyklusablauf ist analog zu dem bereits beschriebenen Ablauf, bis auf den Unterschied, dass der Kontakt ul (bzw. vl) in Ruhestellung nicht von der Relaisgruppe auf einen Widerstand R'v (bzw. R'u) umschaltet (wodurch bewirkt wurde, dass alle wirksamen Arbeitskontaktstellungen der Relaisgruppe wegen der Stromlosigkeit von US-bzw. VS-in ihre Ruhestellung zurückfallen), sondern vom Widerstand R*v (bzw. R'u) auf die Gegenwicklungen der Relais-
<Desc/Clms Page number 7>
gruppe VG (bzw. UG).
Die Relaisgruppe fällt damit nicht in den stromlosen Zustand, sondern kehrt wegen der gemeinsamen Wirkung der Gegenwicklungen und des Impulses durch Us, VS die Stellung aller Kon- takte um. Während des nächsten Steuerimpulses des gleichen Impulsgebers ist diese Gegenwicklung wieder abgeschaltet, so dass die Relaisschaltung, welche zur gestörten Kontaktstellung geführt hatte, normal wiederholt wird, wobei offenbar die Kontakte wieder umspringen müssen. Aufeinanderfolgende Korrekturschaltzyklen führen damit zu dem erfindungsgemässen ständigen Umschalten aller Kontakte der Relaisgruppe.
PATENTANSPRÜCHE ;
1. Einrichtung zur Prüfung der zur Durchführung von Schaltungen in synchronisierten, von einem Impulsgeber gespeisten Relaisgruppe und zur Korrektur von fehlerhaften Schaltungen, mit Steuerelementen, die auf mindestens eine, zur erfolgreichen Durchführung einer Schaltung eriorderliche elektrische Grösse empfindlich sind und derart geschaltet sind, dass die Schaltung nur bei Auftreten festgelegter Werte der genannten elektrischen Grösse ausgelöst wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei abweichenden Werten dieser Grösse diese Steuerelemente das Inbetriebsetzen einer Korrekturvorrichtung hervorrufen, derart, dass die Kontaktstellung der ungestörten Gruppe gehalten wird, die wirksame Kontaktstellung der gestörten Gruppe umgekehrt wird, die Relaisschaltung, welche zur gestörten Kontaktstellung geführt hatte, wiederholt wird,
und die genannte elektrische Grösse durch die Steuerelemente des Impulsgebers neu überprüft wird.