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Signaleinrichtung zur Überwachung der Betriebsbereitschaft von Seilbahnen
Die Erfindung betrifft eine Signaleinrichtung zur Überwachung der Betriebsbereitschaft von
Seilbahnen.
Auf vielen Anwendungsgebieten von Signaleinrichtungen ist die Übertragung einer beschränkten
Anzahl von Meldungen über eine möglichst geringe Anzahl von Leitungen mit möglichst einfachen
Einrichtungen notwendig ; bei Seilbahnen müssen diese Meldungen ausserdem mit grösster Sicherheit übertragen werden. Hiebei ist die Anwendung des Ruhestromprinzipes anzustreben, d. h. es muss die
Bahn bei Ausbleiben eines Signals sofort abgestellt werden. In vielen Fällen hat es genügt, durch jede
Zustandsänderung, die das Abstellen der Bahn bewerkstelligen soll, jeweils einen Schalter, der im Normalfall geschlossen ist, zu öffnen. Diese Schalter sind in einer sogenannten Sicherheitsschleife in
Reihe geschaltet und sie halten einen Stromkreis geschlossen, der den Antriebsmotor der Bahn über ein
Schütz an das Netz angeschlossen und die Bremsen gelüftet hält.
Wenn irgendeiner der Schalter geöffnet wird, wird dadurch der Antrieb abgeschaltet und die Bahn gebremst.
Diese Anordnung hat mehrere Nachteile. Wenn die einzelnen, die Abschaltung bewirkenden Kontakte an räumlich verschiedenen Orten liegen, ist wohl eine Abschaltung durch eine einzige Leitungsschleife möglich, man kann aber den Ort der Abschaltung nicht ohneweiteres feststellen. Es kann auch der Fall eintreten, dass das öffnen der Leitungsschleife durch einen Erdschluss ohne Wirkung bleibt, besonders dann, wenn das geerdete Tragseil als Rückleitung verwendet wird, was oft der Fall ist.
Weiters ist das Ruhestromprinzip nach dem bisherigen Stand der Technik auch nicht überall anwendbar. Dies ist z. B. der Fall bei einer Pendelbahn mit zwei Kabinen, bei der eine zusätzliche Signalschleife durch die isolierten Zugseile gebildet wird. Hiebei ist in jeder Kabine ein Schliesskontakt vorgesehen ; bei Schliessen eines der beiden Kontakte wird dann eine Meldung in einer der beiden oder in beiden Stationen ausgelöst. Für die Notabschaltung ist die Verwendung des Arbeitsstromprinzipes jedoch deshalb nicht angebracht, weil das Versagen der Stromversorgung oder eine Leitungsunterbrechung die Notabstellung der Bahn verhindert, die Sicherheit daher nicht gewährleistet ist.
Es ist für andere Zwecke als für Seilbahnen schon vorgeschlagen worden, die Übertragung von Informationen längs einer Sammelleitung durch das Anbringen von Generatoren verschiedener Frequenzen durchzuführen, die ebenso wie die zugehörigen Empfänger an beliebigen Stellen dieser Sammelleitung angebracht sein können.
Um eine solche Anlage als Sicherheitseinrichtung bei Seilbahnen verwenden zu können, müsste beim Sollzustand einer zu überwachenden Einrichtung jeweils der zugehörige Generator eingeschaltet sein und eine Abweichung vom Sollzustand die Abschaltung bewirken. An der Antriebsstation würden die Signale aller Generatoren gleichzeitig empfangen werden ; die Ausgänge der Empfänger würden über eine "Und"-Schaltung miteinander verbunden auf das Schaltschütz des Motors wirken. Das Ausbleiben einer einzelnen Frequenz würde dann bewirken, dass die Bahn stillgesetzt wird.
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Bei dem für andere Zwecke ausgeführten Signalsystem der geschilderten Art wird jeder Generator von einer eigenen Energiequelle versorgt. Dies würde bei einer Seilbahn zusätzliche Wartungsarbeit erfordern und Anlass zu Störungen beim Ausfall von Energiequellen geben.
Die Erfindung, die auf eine Signaleinrichtung zur überwachung der Betriebsbereitschaft von
Seilbahnen durch Aussendung und Empfang von Wechselstrom über zu überwachende Leitungen, die zur Zufuhr der Betriebsgleichspannung und zugleich zur Signalübertragung dienen, und bei der mehrere
Wechselstromsender und mehrere Wechselstromempfänger zwischen zwei zu überwachenden
Signalleitungen oder zwischen einer Signalleitung und Erde angeschaltet sind, gerichtet ist, hat die
Aufgabe die oben angegebenen Nachteile bekannter Sicherungseinrichtungen zu vermeiden.
Sie erreicht dies dadurch, dass sowohl der Sender als auch der Empfänger als Zweipol ausgebildet sind, dass Sender und Empfänger einen gegenüber dem Wechselstromwiderstand der beiderseits mit ohmschen
Widerständen abgeschlossenen Leitung hohen Wechselstrominnenwiderstand aufweisen, und dass sowohl ein als Informationsgeber fungierender Schalter als auch ein als Inforamtionsempfänger dienendes Relais mit dem jeweiligen Zweipol-Sender bzw. Empfänger-in Reihe geschaltet sind. Bei Abschalten des
Generators von der Leitung wird die Gleichstromzufuhr zum Generator und die Rücklieferung der
Wechselspannung gleichzeitig unterbrochen, wodurch die Stillsetzung der Bahn bewirkt wird, da sie sich nicht in betriebsfähigem Zustand befindet.
Wenn jeder Sender und jeder Empfänger aus je zwei Bauteilen besteht, nämlich aus einem
Verstärkerteil, vorzugsweise aus einem z. B. zweistufigen gegengekoppelten Transistorverstärker, und aus einem Filterteil, ist es in einfacher Weise möglich, den für Sender und Empfänger und für alle verwendeten Frequenzen gleichartig ausgebildeten Verstärkerteil mit einem Filterteil zu kombinieren, der für jeweils eine Frequenz für Sender und Empfänger ebenfalls gleichartig ausgebildet ist.
Die Frequenzen werden vorteilhafterweise im Frequenzbereich zwischen 3 und 10 kHz gewählt und in bekannter Weise in geometrischer Reihe gestuft, um eine gegenseitige Beeinflussung möglichst klein zu halten und um auf der gleichen Leitung gleichzeitig auch telephonieren zu können.
Der Filterteil kann entweder mittels Klemmen oder mittels Steckverbindungen an den Verstärkerteil angeschlossen werden. Wenn der Filterteil so an den Verstärkerteil angeschlossen wird, dass der in ihm vorgesehene Parallelresonanzkreis im Steuerstromkreis des Verstärkers liegt, dann wirkt der Verstärker als Empfänger für diejenige Frequenz, auf die der Parallelresonanzkreis abgestimmt ist.
Durch eine im Basiskreis des Transistors liegende Diode ist der Transistor so vorgespannt, dass durch den Zweipol nur ein minimaler Gleichstrom fliesst, solange nicht die dem Filter entsprechende Frequenz an den Klemmen des Zweipols liegt. Nur in diesem Falle wird das in Reihe mit dem Zweipol geschaltete Relais ansprechen. Wenn der Filterteil jedoch so an den Verstärker angeschlossen ist, dass der in ihm enthaltene Reihenresonanzkreis im Steuerstromkreis des Verstärkers liegt und die mit der Induktivität des Reihenresonanzkreises gekoppelte Induktivität des Parallelresonanzkreises daher eine Rückkopplungsschaltung bildet, dann liefert der nun schwingende Verstärker als Sender einen Wechselstrom von entsprechender Frequenz in die Leitung.
Fig. 1 und 2 zeigen die beschriebene Anordnung der Signaleinrichtung nach der Erfindung in vereinfachter Darstellung. Fig. 3 zeigt in ebenfalls vereinfachter Darstellungsart, wie der Verstärkerteil mit dem Anschluss für den Filterteil und mit den Klemmen ausgebildet ist.
Fig. 4 zeigt eine beispielsweise Ausbildungsart des Schaltplanes des Filterteiles und Fig. 5 zeigt die beispielsweise Ausbildung der Schaltung eines Senders, Fig. 6 die eines Empfängers, wie solche durch entsprechende Kombination eines Verstärkerteiles mit einem Filterteil in bekannter Weise herstellbar sind.
In Fig. 1 und 2 ist eine Anordnung gezeigt, bei der die Betriebsgleichspannung und die Signalwechselspannung über eine-nicht gezeigte-einadrige Leitung und Erde über ein Relais-R-- zugeführt sind, das bei Ausbleiben der Gleich- und/oder Wechselspannung ein Signal auslöst.
Die Klemme--A--liegt an der einadrigen Leitung, an Klemme--B--ist die Wicklung des Relais
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Signalwechselspannung erfolgt über die Drosselspule--L--und den Kondensator--K--. Der Filterteil--F--führt dem Verstärkerteil--V--eine durch die elektrischen Werte des Filters bestimmte Frequenz zu, die nach entsprechender Verstärkung den Anzug des Relais--R--bewirkt, dessen Abfall bei Ausbleiben der Signalfrequenz eine entsprechend auswertbare Information über die mangelnde Betriebsbereitschaft der zu überwachenden Leitung durch öffnen seines an die Klemmen --C, D--angeschlossenen Kontaktes--r--liefert, an die eine Alarmeinrichtung angeschlossen ist,
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durch die die Abschaltung des Antriebes der Seilbahn und eine entsprechende Anzeige ausgelöst wird.
In Fig. 2 ist der als Sender für eine bestimmte Signalfrequenz fungierende Verstärkerteil--V-- gezeigt ; die betreffende Signalfrequenz ist durch die elektrischen Werte des Filterteiles--F-bestimmt. Auch bei dem Sender, der ebenso wie der Empfänger über die Klemmen-A und B--
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Betriebsgleichspannung von der Signalwechselspannung, die beide zwischen Erde und Signalleitung liegen. Bei Verwendung des Verstärkerteiles-V-als Sender hat das Relais-R-keine Funktion und bleibt daher ausser Betracht.
In Fig. 3 ist eine praktische Ausführungsform des Verstärkerteiles gezeigt, der je nach der Art der Kombination mit dem Filterteil--F--entweder als Sender für eine bestimmte Signalfrequenz oder als selektiver Empfänger für eine bestimmte Signalfrequenz zu fungieren befähigt ist. Der Verstärkerteil - V-, dessen Schaltung in gedruckter Schaltungstechnik ausgeführt ist, kann mit Giessharz zu einem Block vereinigt sein, der mit einer Steckvorrichtung--l, 2,3, 4--zum Anstecken des Filterteiles - versehen ist. An den Klemmen--A und B--liegen die Signalleitungsanschlüsse, bei einadriger Signalleitung diese an Klemme-A--und Erde vom Relais--R--her an Klemme --B--.
In Fig. 4 ist die Schaltung des Filterteiles-F-gezeigt. An den Klemmen-l'und 2'-sind die Anschlüsse eines aus einem Kondensator--Cl--und einer Induktivität--Ll--gebildeten Reihenresonanzkreises angeschlossen. An die Klemmen--l'und 3'--sind die Anschlüsse eines aus
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Um aus denselben beiden Teilen einen für dieselbe Frequenz selektiven Empfänger zu bilden, braucht man nur den Filterteil mit dem andern Ende in die am Verstärkerteil angeordnete Steckvorrichtung einzustecken, so dass die Kontaktstellen-l'und 3'-des Filterteiles mit den entsprechenden Kontaktstellen-l und 3-der am Verstärkerteil angeordneten Steckvorrichtung verbunden sind, die Kontaktstelle--2'--jedoch mit der Kontaktstelle--4--der Steckvorrichtung des Verstärkerteiles verbunden ist, wodurch die erforderliche Umschaltung von der Funktion eines Senders auf die eines Empfängers erzielbar ist. Sinngemäss kann das eine Ende des Filterteiles mit "E"-entsprechend Empfänger-, das andere Ende mit"S"-entsprechend Sender-beschriftet sein.
In den Fig. 5 und 6 sind beispielsweise Ausbildungsarten der Schaltungen für einen Sender und für einen Empfänger gezeigt, bei denen ein und derselbe, aus den Induktivitäten--Ll und L2--und den Kapazitäten--Cl und C2-- zusammengesetzte Filterteil verwendet ist, der mit dem aus dem Transistor--T--, den Widerständen--Rl und Round der Diode--Di--bestehenden Verstärkerteil entweder zur Bildung einer Senderschaltung nach Fig. 5 oder einer Empfängerschaltung nach Fig. 6 vereinigbar ist, indem er über die in den Fig. 5 und 6 gezeigte Steckvorrichtung in den Verstärkerteil eingesteckt wird.
Diese Steckvorrichtung kann, wie in den Fig. 5 und 6 angedeutet, nach Art einer Verstärkerröhrenfassung und eines dazupassenden Röhrensockels mit der nötigen Anzahl von Kontaktstellen-in dem gezeigten Ausführungsbeispiel sieben-ausgebildet sein.
Die vorstehend beschriebene Art der Verbindung von Verstärkerteil und Filterteil ermöglicht in einfachster Weise übersichtliche Lagerhaltung der Verstärkerteile und für verschiedene Signalfrequenzen bemessener Filterteile und den Aufbau von für verschiedene Signalfrequenzen bestimmten Signaleinrichtungen nach dem Bausteinprinzip.