Empfangseinrichtung für nach dem Impulsintervallverfahren arbeitende Fernsteuerungsanlagen, insbesondere für Zentralsteuerungsanlagen in Netzen zur Verteilung elektrischer Energie Es sind Empfangseinrichtungen bekannt, bei denen mit Hilfe eines von einem Synchron motor angetriebenen, drehbaren Schaltarmes die fernzusteuernden Schalter mechanisch be tätigt werden.
Sofern für eine Mehrzahl von solchen Schaltern nur ein einziger Schaltarm benützt wird, sind diese Schalter naturgemäss kreisförmig um die Drehachse ihres Schalt armes angeordnet, was die nachfolgend auf- geführten Nachteile bedingt Erstens müssen in allen Empfängern für alle Befehlsnummern diesen Nummern zuge ordnete Plätze vorgesehen werden. Hat man nun beispielsweise total 22 voneinander unab hängige Befehlsnummern, so sind in allen Empfängern 22 Plätze hierfür vorzusehen, von denen aber meistens nur einige wenige wirklich ausgenützt werden.
Zudem ist das Verstellen eines Schalters von einer Befehlsnummer auf eine andere verhältnismässig kompliziert, da der Schalter hierfür samt der ihm zugeord neten Verdrahtung von einem Platz auf einen andern versetzt werden muss.
Sieht man anderseits für jeden Schalter einen eigenen Schaltarm vor, so geht ebenfalls viel Platz für diese Schaltanne verloren, da ja für alle diese Schaltarme der Raum für eine volle Umdrehung von 360 derselben frei gelassen werden muss.
Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nachteile und besteht darin, da.ss der Syn chronmotor zum Antrieb des Empfangswäh- lers sowie zur mechanischen Betätigung der fernzubetätigenden Schalter in eine um ihre Achse drehbare Trommel eingebaut ist, auf welcher Trommel wahlweise auf je einen der verschiedenen Befehle einstellbare Selektions- organe sowie Betätigungsorgane für die fern zusteuernden Schalter angeordnet sind.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Aus führungsbeispiel einer erfindungsgemässen Empfangseinrichtung dargestellt.
Fig. 1 zeigt ein der Steuerimpulse, Fig.2 das elektrische Schaltschema sowie einen Teil des mechanischen Teils der Emp fangseinrichtung, Fig.3 perspektivisch und teilweise ge schnitten den mechanischen Teil der Emp- fangseinrichtttng,
Fig. 4 ebenfalls perspektivisch einen fern- zubetätigenden Schalter in der Null -Stellung und Fig.5 perspektivisch und teilweise ge schnitten einen fernzubetätigenden Schalter in der Ein -Stellung.
Die Empfangsvorrichtung, kurz Empfän ger genannt, arbeitet mit dem Starkstromnetz überlagerten tonfrequenten Steuerimpulsen, wobei die Unterscheidung von beispielsweise 22 voneinander unabhängigen Doppelbefehlen (1 Doppelbefehl-Einschaltung +-Ausschaltung) mit Hilfe des nachfolgend beschriebenen Im pulsintervallverfahrens erfolgt Bei jeder Befehlsänderung wird eine ganze Impulsserie von der Sendeanlage ins Stark stromnetz gegeben. Fig.l zeigt als Impuls- Zeit-Diagramm den prinzipiellen Aufbau einer solchen Impulsserie.
Dabei ist der erste Im puls 100, der sogenannte Startimpuls, bei jeder Impulsserie unentbehrlich. Er hat die Aufgabe, in allen Empfangsapparaten des betreffenden Netzes einen normalerweise ruhenden Synchronmotor einzuschalten, womit in jedem Empfänger ein von diesem Synchron motor angetriebenes Zeitwerk in Bewegung ge setzt wird.
Da Sender und Empfänger in einer Zentralsteuerungsanlage immer an ein- und demselben Starkstromnetz angeschlossen sind, ergibt sich für beide Teile Frequenz gleichheit und damit in jedem Fall genau synchroner Lauf zwischen der ebenfalls von einem Synchronmotor angetriebenen Geber einrichtung des Senders und den Zeitwerken der Empfänger.
Durch Aufteilung der Zeit nach Beendi gung des Startimpulses 100 bis zum Ende der ganzen Impulsserie in beispielsweise 22 gleich lange Zeitabschnitte kann also jedem der 22 vorgesehenen Doppelbefehle ein bestimmter Zeitabschnitt 1, 2, 3 usw. bis 22 zugeordnet werden. (Vergleiche Fig.1: Impuls-Zeit-Dia- gramm.) Dabei ist die Sendeanlage so beschaffen, dass in den den einzelnen Befehlen zugeord neten Zeitabschnitten jeweils ein aktiver Im puls beispielsweise 102, 108, 109, 112, 116, 117 und 122 2 gesendet wird, wenn der betreffende Schalter in allen angeschlossenen Empfängern in die Stellung Ein gebracht oder in der Stellung Ein belassen werden soll.
Soll hin gegen in den Empfängern der betreffende Schalter in die Stellung Aus gebracht oder in der Stellung Aus belassen werden, so gibt der Sender während des betreffenden, diesem Befehl zugeordneten Zeitabschnittes keinen Impuls (sogenannte Impulslücke).
Das in Fig. 1 dargestellte Impuls-Zeit-Dia- gramm bewirkt also beispielsweise, dass in allen Empfängern die Schalter mit den Befehls nummern 2, 8, 9, 12, 16, 17 und 22 einge schaltet oder in der Stellung Ein belassen werden. Umgekehrt werden die Schalter mit den Befehlsnummern 1, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 13, 14, 15, 18, 19, 20 und 21 ausgeschaltet oder in der Stellung Aus belassen.
Im folgenden soll nun im Detail gezeigt werden, wie die Empfänger arbeiten und wie sie die beschriebenen Steuerimpulsserien ver werten: Fig. 2 zeigt zu diesem Zweck das elektrische Schema der Steuerstromkreise und einen Teil des Steuermechanismus des Empfängers.
Der 50periodige Starkstrom sowie die die sem überlagerten tonfrequenten Steuerimpulse werden dem Empfänger über die Klemmen 201 und 202 zugeführt. Das zweikreisige Band filter, bestehend aus den Filterspulen 203 und 204 und den Filterkondensatoren 205 und 206 hat die Aufgabe, die tonfrequenten Steuer impulse vom 50periodigen Starkstrom zu tren nen und gleichzeitig die Spannung der ton- frequenten Steuerimpulse transformatorisch zu erhöhen.
Der spannungsabhängige Widerstand 207 hat bei den Steuerimpulsen normaler Span nung nur eine kleine, nicht. ins Gewicht fal lende, zusätzliche Dämpfung des Stromes in der Filterspule 203 zur Folge. Tritt aber eine z. B. durch Stoss erzeugte sehr hohe Störspan nung in den Empfänger ein, so sinkt der momentane Widerstand des spannungsabhän gigen Widerstandes 207 stark und bewirkt so eine starke Dämpfung des Stromes in der Filterspule 203, was auch ein bedeutendes Ab schwächen der Störspannung selbst zur Folge lzat (Näheres siehe Schweizer Patent Nr. 302285). Die Sicherung 208 schützt. den Empfänger auf bekannte Weise im Falle eines internen Kurz schlusses vor weiteren Zerstörungen.
Die ausgefilterten tonfrequenten Steuer impulse werden dann dem Gleiehrichter 209 zugeführt, von diesem in Gleichstromimpulse umgewandelt und hierauf in den Speicher kondensator 210 hineingeladen. Sofern es sich um den ersten Impuls einer Impulsserie, also um einen sogenannten Startimpuls 100, han delt, erfolgt die Aufladung des Speicherkon- densators 210 so lange, bis die Spannung an den beiden. Klemmen 211 Lund 212 des Spei- cherkondensators 210 gleich der Zündspan- nung der Glimmröhre 213 wird.
Die letztere wird damit vom Isolator zum Leiter, so dass sieh die im Speicherkondensator 210 aufge speicherte, elektrostatische Energie in sehr kurzer Zeit, dafür aber mit grosser Leistung über die Wicklung des Relais 214 entladen kann. Im Entladestromkreis ist der Ausgleich widerstand 215 durch die in der Ruhestellung des Empfängers geschlossenen Kontaktfedern 223 und 224 überbrückt Die beschriebene, sogenannte Speicher schaltung hat zwei ganz bedeutende Vorteile, nämlich Die ankommenden Steuerimpulse werden erstens leistungsmässig bedeutend verstärkt, bevor sie das eigentliche Relais 214 zu be tätigen haben.
Erfolgt nämlich beispielsweise die Aufladung des Speicherkondensators 210 durch die Eingangsleistung Np eines ankom inenden Steuerimpulses während 5 Sekunden, die Entladung über die Relaiswieklung aber in r/ioo Sekunde, so ist die mittlere Ent ladungsleistung Nit,l - die zur Relaisbetäti gung zur Verfügung steht - theoretisch 500 mal grösser als<B>NE.</B> Praktisch ergeben sich allerdings Verluste im Speicherkondensator und in der Glimmröhre, aber es bleibt zur Re laisbetätigung ein ansehnlicher Leistungs gewinn,
der einerseits die Verwendung eines einfachen und robusten Gleichstromrelais in den Empfängern ermöglicht und anderseits auf der Senderseite auch nur kleine und ein fache Tonfrequenzgeneratoren und Kopp. lungsglieder erfordert.
Die Speicherschaltung macht die Empfän ger zweitens-unempfindlich gegen die in den Starkstromnetzen häufig auftretenden und sehr gefürchteten, durch Stoss erzeugten Stör spannungen. Diese Störspannungen sind be kanntlich in ihrer Amplitude sehr gross, glüek- liehei,#veise aber nur von kurzer Dauer. Ihr Energieinhalt ist deshalb verhältnismässig klein und infolgedessen nicht in der Lage, den Spei- elierkondensator bis zur Auslösung einer Fehl schaltung aufzuladen.
Durch den spannungs- t -ibhi ängigen b Widerstand 207, der parallel der ersten Filterspule geschaltet ist, wird die Un- empfindlichkeit der Empfänger auf Störspan nungen, wie bereits dargelegt, noch erhöht.
Gegen eventuell sich oft wiederholende, durch Stoss erzeugte Störspannungen schützt der dem Speicherkondensator 210 parallel ge schaltete Entladewiderstand 233, indem er zwischen den einzelnen Störspannungen die er folgten Teilladungen des Speicherkondensators 210 immer wieder abbaut. Die Störenergie der einzelnen Stösse kann sich so nicht addieren und also ebenfalls keine Fehlschaltungen aus lösen. Für eine Einrichtung gemäss vorliegen der Erfindung ist das beschriebene Speicher verfahren zwar sehr vorteilhaft, aber nicht un bedingt notwendig.
Das Relais 214 könnte beispielsweise auch direkt durch die tonfrequenten Steuerimpulse oder direkt durch die gleichgerichteten Im pulse- betätigt werden. Das Aufladen des Speicherkondensators 210 durch einen rich tigen Steuerimpuls und die dann eingeleitete Entladung bewirkt ein Anziehen des drehbar gelagerten Relaisankers 216, wodurch die Nase 217 des Relaisankers den mit der Achse 234 ebenfalls drehbar gelagerten Steuerrechen 218 entriegelt, so dass sich derselbe unter dem Einfluss der Zugfeder 219 in Richtung der eingezeichneten Pfeile a drehen kann. Mit dem Steuerrechen 218 bewegt sich das Isolierplätt- chen 220 in Richtung des eingezeichneten Pfeils b, wobei ihm die Kontaktfedern 221 und 222 unter dem Einfluss eigener Feder kraft folgen.
Dadurch wird in erster Linie über den nunmehr geschlossenen Startkontakt 222, 223 der Synchronmotor 225 an die 50- periodige Netzspannung gelegt. Der Synchron motor 225 beginnt sich zu drehen und treibt über ein zeichnerisch nur angedeutetes Unter setzungsgetriebe 226 die Trommel 227 aus Bakelit in Richtung des Pfeils c an. Der Einbau des Synchronmotors 225 in die Trom- inel 227 wirkt sich sehr raumsparend aus.
Durch den sich nach der Relaisbetätigung ebenfalls schliessenden Sucherkontakt 221, 223 wird der Speicherkondensator 210 durch den Widerstand 228 und den Widerstand der Re laiswicklung geshuntet, so dass ein noch maliges fehlerhaftes Aufladen des Speicher- kondensators 210 durch einen eventuellen Rest des Startimpulses 100 vermieden wird. Das Drehen der Trommel 227 bewirkt nun ein Auf laufen der Nase 229 auf den ersten Nocken 301- der Trommel 227.
Dabei bleiben sowohl der Sucherkontakt 221, 223 als auch der Startkon takt 222, 223 geschlossen, selbst dann, wenn etwas später auch die Nase 230 des Steuer rechens 218 ebenfalls auf den Nocken 301 auf läuft. Dieses letztgenannte Auflaufen hat hingegen zur Folge, dass die Nase 217 des Ankers 216 des nunmehr nicht mehr erregten Relais 21'_4 wieder unter die Andrehung des zylindrischen Verriegelungsstiftes <B>231</B> des Steuerrechens 218 eingreifen kann. Noch etwas später fällt die Nase 229 der Kontaktfeder 223 über die erste Nocke 301 ab.
Damit wird der Sucherkontakt 221, 223 geöffnet und die Shun- tung des Speicherkondensators 210 aufge hoben. Zeitlich geschieht dies in demjenigen Zeitintervall, das im Impuls-Zeit-Diagramm dem Befehl Nr.1 zugeordnet ist. Gibt der Sender nun während dieses Zeitintervalles einen aktiven Impuls, also einen Einsehalt, Befehl für die Schalter mit Befehlsnummer 1, so wird der Speicherkondensator 210 durch diesen Impuls aufgeladen. Noch innerhalb des Zeitintervalles für den Befehl Nr. 1 fällt auch die Nase 230 des Steuerrechens über die Kante des Nockens 301.
Dabei folgen das Isolierplättchen 220 mit der Kontaktfeder 221. Der Sueherkontah-t 221, 223 wird geschlossen, so dass sich der Speicherkondensator 210 sofern er durch einen Impuls Nr.1 aufgeladen worden ist - schlagartig über den Ausgleich widerstand 228 und die Relaiswicklung ent laden kann. Der Relaisanker 216 zieht in die sem Falle wieder an, so dass der Steuerrechen 218 respektive sein zylindrischer Verriege- lungsstift 231 sich an der Nase 217 des Re laisankers 216 vorbeibewegen kann. Der Steuerrechen kommt so in die in Fig.2 ge strichelt eingezeichnete Lage.
Ha.h der Sender hingegen während des Inpulsinterv alles 1 keinen aktiven Impuls ge geben, so konnte sich der Speicherkondensator 210 während der Öffnungszeit des Sucher kontaktes 221, 223 nicht aufladen. Beim Schliessen des Sucherkontaktes 221, 223 kann in diesem Falle selbstverständlich auch keine Entladung und somit keine Erregung des Re lais 214 stattfinden. Der Steuerrechen 218 kann sich deshalb nur so weit zurückdrehen, bis sein Verriegelungsstift. 231 an der Nase 217 des Relaisankers ansteht.
Das weitere, rein mechanische Funktionie ren des Empfängers, das heisst die eigentliche Betätigung der zu steuernden Schalter, sei später an Hand der perspektivischen Fig. 3, 4 und 5 erklärt.
Vorläufig sei nur festgehalten, dass der Steuerrechen 218 beim Eintreffen eines akti ven Betätigungsimpulses nach dem Abfallen seiner Nase 230 über den Nocken 301 sich bis in die gestrichelt gezeichnete Stellung drehen kann und dass er anderseits bei einer Impuls lücke durch den Relaisanker verriegelt bleibt, so dass er sich nur bis zur ausgezogen ge zeichneten Stellung zurückdrehen kann.
Die Trommel 227 dreht sich natürlich wei ter, wodurch die Nasen 229 und 230 im näch sten Zeitabschnitt auf den Nocken 302 auf laufen und wieder abfallen.
Dabei wiederholt sich das für den Nocken 301 beschriebene Spiel, mit dem einzigen Un terschied, dass sich diesmal der Sucherkontakt 221, 223 in demjenigen Zeitintervall öffnet, das im Impuls-Zeit-Diagramm dem Befehl Nr. 2 zugeordnet ist. Es wird also diesmal der Befehl Nr.2 empfangen. Im weiteren zeit lichen Ablauf wiederholt sich das Spiel wei tere 20mal für die Noeken 303, 304 bis 322 und die zugeordneten Befehle Nr. 3, 4 bis 22. Nachher hat. die Trommel 227 eine Umdrehung von 360 vollendet, und die Nase 229 der Kontaktfeder 223 fällt in die extra tiefe Null stellungslücke 232. Damit wird nicht nur der Sucherkontakt 221, 223, sondern auch der Startkontakt 222, 223 geöffnet.
Der Syn chronmotor 225 wird spannungslos und lässt die Trommel 227 in ihrer Ruhestellung stehen. Der ganze Ablauf wiederholt sich erst beim Eintreffen des Startimpulses 100 der näch sten Befehlsserie.
An Hand von Fig. 3 sollen nun der me chanische Aufbau und die mechanische Wir- kungsweise des tmpfängers näher erläutert werden: Man erkennt in Fig. 3 sofort die Trommel 227 mit ihren Nocken 301, 302, 303 usw. sowie die Kontaktfedern 221, 222, 223 und 224. Rechts von den Kontaktfedern befindet sich einer, 243, von beispielsweise drei fernzubetä- tigenden Schaltern 241, 242 und 243. Die bei den genau gleichen Schalter 241 und 242 könnten unmittelbar links vom Schalter 243 in. den Empfänger eingebaut werden.
Sie sind der besseren Zbersiehtliehkeit halber in Fig. 3 nicht eingezeichnet.
Selbstverständlich kann jedem Schalter eine beliebige Befehlsnummer zwischen 1 und 22 zugeordnet werden. Montage oder De montage der Schalter erfolgt mit. je einer ein zigen. Schraube. An Stelle von drei einpoligen C\msehaltern finden im Bedarfsfalle auch ein dreipoliger Schalter und ein einpoliger Um schalter Platz.
Ferner können die Empfänger auf Wunsch von Kunden vorerst auch mit nur einem ein zigen oder zwei Schaltern ausgerüstet, gekauft und benützt werden. Ergibt sieh dann im Laufe der Zeit. das Bedürfnis nach mehr Schal tern pro Empfänger, so können dieselben als Einzelteile nachgekauft und sehr einfach mit einer einzigen Schraube in die Empfänger montiert, werden.
Oberhalb der Schalter 241, 242 und 243 sind auf der Trommel 227 drei Selektorringe 251, 252 und 253 angebracht, die jeweils dem ent sprechenden Schalter 241, 242 oder 243 zuge ordnet sind. Mit Hilfe dieser Selektorringe, die sieh von Hand auf der Trommel 227 in einer zu deren Achse senkrechten Ebene ver drehen lassen, können die einzelnen Schalter auf die gewünschten Befehlsnummern einge stellt, werden. Hierzu sind die Selektorringe 251, 252 und 253 mit je einer ringförmigen Bronzefeder 261, 262 und 263 ausgerüstet, die nur auf der einen Seite mit je zwei Nieten 254 an den eigentlichen Selektorringen befestigt sind.
Zwischen diesen Nieten sind die Bronze federn 261, 262 und 263 als Rasterfedern 255 usw. ausgebildet, mit deren Hilfe die komplet- ten Selektorringe in einer der Nuten 401, 402 bis 422 eingerastet werden können. Die je weilige Stellung der Selektorringe ist an den auf ihnen aufgeprägten Ziffern 1, 2 bis 22 leicht erkennbar, da als Bezugsmarke die Nute 415 der Trommel 227 weiss oder farbig aus gelegt ist. Die auf den einzelnen Selektorrin- gen unmittelbar über der markierten Nute 45 erscheinende Ziffer zeigt dabei an, welcher Befehlsnummer der zugehörige Hauptschalter zugeordnet ist.
Eine eventuell gewünschte Än derung dieser Befehlsnummer lässt sich auf einfachste Weise durch blosses Verdrehen der Selektorringe von Hand bewerkstelligen (in Richtung des eingezeichneten Pfeils d).
Die Bronzefedern 261, 262 und 263 besit zen auf der ihren Rasterfedern 255 gegenüber- , liegenden Seite je einen Schaltstift 271, 272 und 273. Da die Bronzefedern 261, 262 und 263 mechanisch vorgespannt sind, liegen die genannten Schaltstifte 271, 272 und 273 nor malerweise seitlich hart an ihren Selektorringen an. Die Schaltstifte 271, 272 und 273 lassen sieh aber durch äussere Kräfte in Richtung der Trommelachse 256 nach rechts auslenken. Eine solche Auslenkung kann nun durch die Nase 281, 282 resp. 283 des Steuerrechens 218 er folgen.
Befindet sich der letztere in seiner durch das Relais 214 verriegelten Lage (wie in Fig. 2 voll ausgezogen gezeichnet), so passieren die Schaltstifte 271, 272 und 273 den Steuer rechen 218, ohne von dessen Nasen 281, 282 und 283 beeinflusst zu werden. Die Schalt stifte 271, 272 und 273 werden in diesem Falle nicht ausgelenkt und passieren so den ihnen zugeordneten Schalter 241, 242 und 243 links seiner Trennwand 257.
Ist ander seits der Steuerrechen 21.8 wie früher be schrieben durch einen eintreffenden aktiven Steuerimpuls durch das erregte Relais 214 ent riegelt worden und damit in die - in Fig. 2 gestrichelt eingezeichnete - Lage gelangt, so stösst der zu dieser Zeit den Steuerrechen 218 passierende Schaltstift 271, 272 oder 273 an der entsprechenden Nase 281, 282 oder 283 des Steuerrechens 21.8 an. Der Schaltstift 271, 272 oder 273 wird dadurch nach rechts aus gelenkt, so dass er den ihm zugeordneten Schalter 241, 242 oder 243 nur rechts seiner Trennwand 257 passieren kann.
Durch das Einstellen (von Hand) der Selektorringe 251, 252 und 253 auf bestimmte Nummern wurden die Schaltstifte 271, 272 und 273 relativ zur Trommel 227 in folgende, genau definierte Lage gebracht: Wenn nach Eintreffen eines Startimpulses 100 sich die Trommel 227 - angetrieben durch -den Synchronmotor 2<B>2</B>5 - zu drehen beginnt, so gelangen die Schaltstifte 271, 272 und 273 gerade in dem Moment unmittelbar vor den Steuerrechen 218, in welchem sich der Sucherkontakt 221, 223 zur Aufnahme des jenigen Steuerimpulses schliesst, dessen Ord nungsnummer mit der auf dein Selektorring 251, 252 und 253 eingestellten Ziffer überein stimmt.
Selbstverständlich kann dabei jeder Selek- torring auf eine andere Befehlsnummer ein gestellt sein.
Es sei nun folgendes rekapituliert Erstens: Sollen die fernzusteuernden Schal ter 211, 212 und 243 mit bestimmten Befehls nummern eingeschaltet werden, oder in der Stellung Ein belassen werden, so gibt der Sender während den diesen Befehlen zugeord neten Zeitintervallen einen aktiven Impuls. Der durch den Startimpuls<B>100</B> in Bewegung gesetzte Empfänger nimmt diese Impulse in seiner Speichereinrichtung auf und gibt sie durch Schliessen des Sucherkontaktes 221, 223 gerade in demjenigen Moment an das Relais 214 ab, in welchem die diesen Schaltern 241, 242 oder 243 zugeordneten Schaltstifte 271, 272 oder 273 sich unmittelbar von dem Steuer rechen 21.8 befinden.
Das Relais 211 wird er regt und gibt den Steuerrechen 218 frei, so dass sich der letztere bis in die in Fig. 2 ge strichelt gezeichnete Lage drehen kann. Die Schaltstifte 271, 272 und 273 stossen infolge dessen an den ihnen zugeordneten Nasen 281, 282 und 283 des Steuerrechens 218 an und werden dadurch nach rechts aasgelenkt, so dass sie die ihnen zugeordneten Schalter 211, 242 und 243 rechts von deren Trennwände 257 passieren müssen. Es wird später eingehend gezeigt werden, dass dieses Passieren rechts der Trennwand 257 eine Einschaltoperation zur Folge hat. Sollten sich die Schalter 211, 212 und 213 schon in der Ein -Stellung be finden, so werden sie in der Ein -Stellung belassen.
Zweitens: Sollen anderseits Schalter 211, 212 oder 213 mit bestimmten Befehlsnummern ausgeschaltet werden oder in der Stellung Aus belassen werden, so gibt der Sender während den diesen Befehlen zugeordneten Zeitinterwallen keinen Impuls (Impulslücke). Die Speichervorrichtung des Empfängers kann also nichts aufnehmen. Beim Schliessen des Sucherkontaktes 221, 223 kann keine Ent ladung stattfinden. Das Relais 214 wird also nicht erregt. Der Steuerrechen 218 kann sich nur bis zur Verriegelungsstelle am Relaisanker drehen (das heisst bis zu der in Fig. 2 voll ge zeichneten Stellung). Infolgedessen passieren die Schaltstifte 271, 272 und 273 unbeeinflusst von den ihnen zugeordneten Nasen 281, 282 oder 283 des Steuerrechens 218.
Die Schalt stifte 271, 272 oder 273 werden also nicht nach rechts aasgelenkt. Sie passieren die ihnen zu geordneten Schalter 211, 242 oder 243 links von deren Trennwänden 257. Wie später ge zeigt wird, hat dies eine Ausschaltung oder ein Belassen in der Aus -Stellung der Schal ter 211, 212 oder 213 zur Folge.
Selbstverständlich kann mit einer einzigen Impulsserie auch ein Teil der Schalter 241, 242 und 243 ein und desselben Empfängers eingeschaltet und der andere Teil der Schalter ausgeschaltet werden.
An Hand der Fig.4 und 5 soll nun er läutert werden, wie die Betätigung der fern zusteuernden Schalter 211, 212 und 243 er folgt: Der in Fig. 4 perspektivisch dargestellte Schalter befindet sich in der Aus - oder 0 -Stellung. Er weist zwei feste Kontakte 211 und 245 aus silberplattiertem Material auf, die in ein Bakelitgehäuse 247 eingelegt sind. Da zwischen befindet sieh der bewegliche Kontakt. 216, dessen in zwei Stellungen kippbarer Arm 248 in einer Schneide 249 der Kontaktabnahme 210 schwenkbar gelagert ist.
Das Umlegen des kippbaren Armes 248 erfolgt durch den kurzen Arm 264 des Betäti gungshebels 265 über die omegaförmige Kipp- feder 266. Dabei kann der Antrieb des Betäti gungshebels 265 entweder von Hand oder fern- gesteuert durch die Schaltstifte 271, 272 oder 273 erfolgen. Bei den Schaltungen von Hand kann der Betätigungshebel 265 an seinem Arm 267 leicht gefasst und umgelegt werden. Zusammen mit einer in Fig. 3 nicht eingezeich neten Abdeckplatte dient der Arm 267 zu gleich als leicht erkennbarer Stellungsanzeiger für die einzelnen Schalter 271, 272 oder 273.
Bei ferngesteuerter Betätigung passiert einer der Schaltstifte 271, 272 oder 273 gemäss der vorgenommenen Rekapitulation bei einer Ein -Schaltoperation den Schalter bekannt lich rechts von dessen Trennwand 257. (Die Blickrichtung ist in den Fig.4 und 5 durch einen Pfeil B angedeutet.) Der Schaltstift er fasst dabei den Hilfshebel 268, der um eine Achse 269 drehbar gelagert ist und mit seiner Verlängerung 270 über den am Betätigungs hebel 265 befestigten Zapfen 274 mit dem Betätigungshebel 265 gekuppelt ist.
Der Schaltstift. 271, 272 oder 273 drückt den Hilfs schalthebel 268 links (Fig.4, 5) nach unten und damit über die genannte Kupplung die linke Seite 284 des eigentlichen Betätigungs- liebels 265 nach oben, in die in Fig. 5 einge zeichnete Ein -Stellung. Es sei ganz speziell darauf aufmerksam gemacht, dass bei eventuell am Empfänger ein treffenden weiteren Ein -Befehlen für einen Hauptschalter 241, 242 oder 243, der sich schon in der Ein -Stellung befindet, der Schaltstift 271, 272 oder 273 den Schalter 241, 242 oder 243 wiederum rechts der Trennwand 257 passiert.
Dabei kann er keinerlei Schalt operationen ausführen, so dass der Schalter in der Ein -Stellung verbleibt.
Bei ferngesteuerten Ausschaltungen pas siert einer der Schaltstifte 271, 272 oder 273 den ihm zugeordneten Schalter 241, 242 oder 243 bekanntlich links der Trennwand 257. Der .Schaltstift erfasst dabei den Teil 284 des Armes<B>265</B> und drückt ihn nach unten, so dass der Schalter in die Aus -Stellung zurück kippt.
Selbstverständlich passiert der Schaltstift seinen Schalter bei einem Aus -Befehl eben falls ohne irgend etwas zu ändern, wenn sich der Schalter bereits in der Aus -Stellung be findet.
Da die Schalter 241, 242 und 243 als Um schalter ausgebildet werden können, ist es natürlich ohne weiteres auch möglich, einen fernzusteuernden Verbraucher oder ein fern zusteuerndes Gerät so an seinen Schalter an zuschliessen, dass einem aktiven Impuls eine Ausschaltung und einer Impulslücke eine Ein schaltung zugeordnet ist.
Receiving device for remote control systems working according to the pulse interval method, especially for central control systems in networks for the distribution of electrical energy. Receiving devices are known in which the remotely controlled switches are mechanically operated with the help of a synchronous motor-driven, rotatable switching arm.
If only a single switching arm is used for a plurality of such switches, these switches are naturally arranged in a circle around the axis of rotation of their switching arm, which causes the disadvantages listed below.Firstly, spaces allocated to these numbers must be provided in all receivers for all command numbers . For example, if you now have a total of 22 command numbers that are independent of one another, 22 places must be provided in all receivers for this purpose, but mostly only a few of them are really used.
In addition, moving a switch from one command number to another is relatively complicated, since the switch, including the wiring assigned to it, has to be moved from one place to another.
If, on the other hand, a separate switch arm is provided for each switch, a lot of space is also lost for this switch arm, since space must be left free for all these switch arms for a full 360 rotation of the same.
The present invention avoids these disadvantages and consists in that the synchronous motor for driving the receiver selector and for mechanically actuating the remote switch is built into a drum which can be rotated about its axis, on which drum can be set to one of the various commands Selection organs and actuators for the remotely controllable switches are arranged.
In the accompanying drawing, an exemplary embodiment of a receiving device according to the invention is shown.
Fig. 1 shows one of the control pulses, Fig. 2 the electrical circuit diagram and part of the mechanical part of the receiving device, Fig. 3 in perspective and partially cut the mechanical part of the receiving device,
4 also in perspective a remotely operated switch in the zero position and FIG. 5 in perspective and partially cut a remotely operated switch in the on position.
The receiving device, called receiver for short, works with audio-frequency control pulses superimposed on the power network, whereby the distinction of, for example, 22 mutually independent double commands (1 double command activation + deactivation) is made with the help of the pulse interval method described below.Each change of command is a whole series of pulses of the transmitter in the power grid. Fig.l shows the basic structure of such a series of pulses as a pulse-time diagram.
The first pulse 100, the so-called start pulse, is essential for every series of pulses. It has the task of turning on a normally dormant synchronous motor in all receiving devices of the network concerned, so that a timer driven by this synchronous motor is set in motion in each receiver.
Since the transmitter and receiver in a central control system are always connected to one and the same high-voltage power supply, the frequency for both parts is the same and therefore in every case exactly synchronous operation between the transmitter device, which is also driven by a synchronous motor, and the timers of the receiver.
By dividing the time after the end of the start pulse 100 up to the end of the entire series of pulses, for example, into 22 periods of equal length, a specific period of time 1, 2, 3, etc. to 22 can be assigned to each of the 22 double commands provided. (Compare Fig. 1: pulse-time diagram.) The transmitter system is designed in such a way that an active pulse, for example 102, 108, 109, 112, 116, 117 and 122, is provided in the time segments assigned to the individual commands 2 is sent when the relevant switch in all connected receivers is to be set to the On position or left in the On position.
If, on the other hand, the relevant switch in the receivers is to be brought to the Off position or left in the Off position, the transmitter does not emit any pulse during the relevant time segment assigned to this command (so-called pulse gap).
The pulse-time diagram shown in FIG. 1 has the effect, for example, that the switches with the command numbers 2, 8, 9, 12, 16, 17 and 22 are switched on or left in the on position in all receivers. Conversely, the switches with the command numbers 1, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 13, 14, 15, 18, 19, 20 and 21 are switched off or left in the Off position.
In the following it will now be shown in detail how the receivers work and how they evaluate the series of control pulses described ver: Fig. 2 shows for this purpose the electrical scheme of the control circuits and part of the control mechanism of the receiver.
The 50-period heavy current as well as these superimposed audio-frequency control pulses are fed to the receiver via terminals 201 and 202. The dual-circuit band filter, consisting of the filter coils 203 and 204 and the filter capacitors 205 and 206, has the task of separating the audio-frequency control pulses from the 50-period heavy current and at the same time increasing the voltage of the audio-frequency control pulses by transforming them.
The voltage-dependent resistor 207 has only a small one, not a normal voltage control pulse. significant fall, additional damping of the current in the filter coil 203 result. But if a z. B. very high interference voltage generated by shock in the receiver, the instantaneous resistance of the voltage-dependent resistor 207 drops sharply and thus causes a strong attenuation of the current in the filter coil 203, which also leads to a significant weakening of the interference voltage itself (For details see Swiss patent no. 302285). The fuse 208 protects. the receiver in a known manner in the event of an internal short circuit from further destruction.
The filtered out audio-frequency control pulses are then fed to the rectifier 209, converted into direct current pulses by this and then charged into the storage capacitor 210. If it is the first pulse of a series of pulses, that is, a so-called start pulse 100, the storage capacitor 210 is charged until the voltage is applied to both. Terminals 211 Lund 212 of the storage capacitor 210 equals the ignition voltage of the glow tube 213.
The latter is thus transformed from an insulator to a conductor, so that the electrostatic energy stored in the storage capacitor 210 can be discharged via the winding of the relay 214 in a very short time, but with greater power. In the discharge circuit, the equalizing resistor 215 is bridged by the contact springs 223 and 224, which are closed in the rest position of the receiver.The described, so-called memory circuit has two very important advantages, namely the incoming control pulses are firstly significantly amplified in terms of power before they activate the actual relay 214 have to do.
If, for example, the storage capacitor 210 is charged by the input power Np of an incoming control pulse for 5 seconds, but the discharge via the relay weighing in r / 100 seconds, the mean discharge power is Nit, l - which is available for relay actuation - theoretically 500 times greater than <B> NE. </B> In practice, however, there are losses in the storage capacitor and in the glow tube, but there remains a considerable gain in performance for relay actuation,
which on the one hand enables the use of a simple and robust direct current relay in the receivers and on the other hand only small and simple audio frequency generators and couplers on the transmitter side. management members required.
Secondly, the memory circuit makes the receivers insensitive to the dreaded interference voltages that occur frequently in high-voltage networks and are generated by surges. These interference voltages are known to be very large in their amplitude, luckily, but only of short duration. Their energy content is therefore relatively small and consequently not able to charge the storage capacitor until a faulty circuit is triggered.
As already explained, the insensitivity of the receiver to interference voltages is further increased by the voltage t -ibhi-dependent b resistor 207, which is connected in parallel with the first filter coil.
The discharge resistor 233 connected in parallel to the storage capacitor 210 protects against possibly repetitive interference voltages generated by shock by repeatedly reducing the partial charges of the storage capacitor 210 between the individual interference voltages. The interfering energy of the individual shocks cannot add up and therefore also cannot trigger incorrect switching. For a device according to the present invention, the described storage method is very advantageous, but not absolutely necessary.
The relay 214 could for example also be actuated directly by the tone-frequency control pulses or directly by the rectified pulses. The charging of the storage capacitor 210 by a correct control pulse and the then initiated discharge causes the rotatably mounted relay armature 216 to be attracted, whereby the lug 217 of the relay armature unlocks the control rake 218, which is also rotatably mounted with the axis 234, so that the same is under the influence of the Tension spring 219 can rotate in the direction of the arrows a. With the control rake 218, the insulating plate 220 moves in the direction of the drawn arrow b, with the contact springs 221 and 222 following it under the influence of its own spring force.
As a result, the synchronous motor 225 is primarily connected to the 50-period mains voltage via the now closed start contact 222, 223. The synchronous motor 225 begins to rotate and drives the drum 227 made of Bakelite in the direction of arrow c via a reduction gear 226, which is only indicated in the drawing. The installation of the synchronous motor 225 in the drum 227 has a very space-saving effect.
The seeker contact 221, 223 also closes after the relay has been activated, shunting the storage capacitor 210 through the resistor 228 and the resistor of the relay winding, so that repeated faulty charging of the storage capacitor 210 due to a possible remainder of the start pulse 100 is avoided. The rotation of the drum 227 now causes the nose 229 to run onto the first cam 301 of the drum 227.
Both the seeker contact 221, 223 and the start contact 222, 223 remain closed, even if a little later the nose 230 of the control compute 218 also runs on the cam 301. This last-mentioned run-up, on the other hand, has the consequence that the nose 217 of the armature 216 of the relay 21'_4, which is no longer excited, can again engage under the turning of the cylindrical locking pin 231 of the control rake 218. A little later, the nose 229 of the contact spring 223 drops over the first cam 301.
The viewfinder contact 221, 223 is thus opened and the shunting of the storage capacitor 210 is canceled. In terms of time, this happens in the time interval that is assigned to command no.1 in the pulse-time diagram. If the transmitter now gives an active pulse, that is to say a switch-on, command for the switch with command number 1 during this time interval, the storage capacitor 210 is charged by this pulse. The nose 230 of the control rake also falls over the edge of the cam 301 within the time interval for command no.
This is followed by the insulating plate 220 with the contact spring 221. The Sueherkontah-t 221, 223 is closed so that the storage capacitor 210 if it has been charged by a pulse no.1 - can suddenly discharge via the equalizing resistor 228 and the relay winding . In this case, the relay armature 216 picks up again, so that the control rake 218 or its cylindrical locking pin 231 can move past the nose 217 of the relay armature 216. The control rake comes into the position shown in dashed lines in FIG.
If, on the other hand, the transmitter did not give an active pulse during the pulse interval, then the storage capacitor 210 could not charge during the opening time of the viewfinder contact 221, 223. When the seeker contact 221, 223 is closed, in this case, of course, no discharge and thus no excitation of the relay 214 can take place. The control rake 218 can therefore only turn back until its locking pin. 231 is pending on the nose 217 of the relay armature.
The further, purely mechanical function of the receiver, that is to say the actual actuation of the switch to be controlled, will be explained later with reference to the perspective FIGS. 3, 4 and 5.
For the time being, it should only be noted that the control rake 218 when an active actuation pulse arrives after the drop of its nose 230 via the cam 301 can rotate into the position shown in dashed lines and that on the other hand it remains locked by the relay armature in the event of a pulse gap, so that he can only turn back to the drawn position drawn.
The drum 227 rotates of course further, whereby the lugs 229 and 230 run in the next time segment on the cam 302 on and fall off again.
The game described for the cam 301 is repeated, with the only difference that this time the viewfinder contact 221, 223 opens in the time interval that is assigned to command no. 2 in the pulse-time diagram. So this time command number 2 is received. In the further course of time, the game is repeated 20 times for the numbers 303, 304 to 322 and the assigned commands no. 3, 4 to 22. After that. the drum 227 completes a rotation of 360, and the nose 229 of the contact spring 223 falls into the extra deep zero position gap 232. This opens not only the finder contact 221, 223, but also the start contact 222, 223.
The Syn chronmotor 225 is de-energized and leaves the drum 227 in its rest position. The whole sequence is only repeated when the start pulse 100 of the next command series arrives.
The mechanical structure and the mechanical mode of operation of the receiver will now be explained in more detail with reference to FIG. 3: In FIG. 3, the drum 227 with its cams 301, 302, 303 etc. and the contact springs 221, 222 can be seen immediately , 223 and 224. To the right of the contact springs is one, 243, of, for example, three remote-actuated switches 241, 242 and 243. The switches 241 and 242, which are exactly the same, could be installed in the receiver immediately to the left of switch 243.
For the sake of clarity, they are not shown in FIG. 3.
Of course, any command number between 1 and 22 can be assigned to each switch. The switches are assembled or disassembled with. one of each. Screw. Instead of three single-pole switches, there is also space for a three-pole switch and a single-pole changeover switch if required.
Furthermore, at the request of customers, the receivers can initially be equipped, bought and used with just one or two switches. Then results in the course of time. the need for more scarf tern per receiver, so the same can be purchased as individual parts and very easily installed with a single screw in the receiver.
Above the switches 241, 242 and 243 three selector rings 251, 252 and 253 are mounted on the drum 227, each of which is assigned to the corresponding switch 241, 242 or 243. With the help of these selector rings, which can be rotated by hand on the drum 227 in a plane perpendicular to its axis, the individual switches can be set to the desired command numbers. For this purpose, the selector rings 251, 252 and 253 are each equipped with an annular bronze spring 261, 262 and 263, which are attached to the actual selector rings only on one side with two rivets 254 each.
Between these rivets, the bronze springs 261, 262 and 263 are designed as snap springs 255 etc. with the aid of which the complete selector rings can be locked in one of the grooves 401, 402 to 422. The respective position of the selector rings is easily recognizable from the numbers 1, 2 to 22 stamped on them, since the groove 415 of the drum 227 is laid out white or colored as a reference mark. The number appearing on the individual selector rings directly above the marked groove 45 indicates which command number the associated main switch is assigned to.
Any desired change of this command number can be done in the simplest way by simply turning the selector rings by hand (in the direction of the arrow d).
The bronze springs 261, 262 and 263 each have a switch pin 271, 272 and 273 on the side opposite their grid springs 255. Since the bronze springs 261, 262 and 263 are mechanically preloaded, the mentioned switch pins 271, 272 and 273 are normal sometimes hard on the side of their selector rings. The switching pins 271, 272 and 273 can be deflected to the right in the direction of the drum axis 256 due to external forces. Such a deflection can now through the nose 281, 282, respectively. 283 of the tax bill 218 he follows.
The latter is in its locked position by the relay 214 (as shown in Fig. 2 fully drawn), the switching pins 271, 272 and 273 pass the control rake 218 without being influenced by the lugs 281, 282 and 283. The switching pins 271, 272 and 273 are not deflected in this case and so pass the switches 241, 242 and 243 assigned to them to the left of its partition 257.
If, on the other hand, the control rake 21.8, as previously described, has been unlocked by an incoming active control pulse through the energized relay 214 and thus in the position - shown in dashed lines in FIG. 2, the switching pin 271 passing through the control rake 218 at this time hits , 272 or 273 on the corresponding nose 281, 282 or 283 of the tax calculation 21.8. The switching pin 271, 272 or 273 is thereby deflected to the right so that it can only pass the switch 241, 242 or 243 assigned to it to the right of its partition 257.
By setting (by hand) the selector rings 251, 252 and 253 to specific numbers, the switch pins 271, 272 and 273 were brought into the following, precisely defined position relative to the drum 227: If, after the arrival of a start pulse 100, the drum 227 - driven by -the synchronous motor 2 <B> 2 </B> 5 - starts to rotate, the switching pins 271, 272 and 273 arrive just at the moment immediately in front of the control rake 218 in which the viewfinder contact 221, 223 is to receive the control pulse whose ordinal number matches the digit set on your selector ring 251, 252 and 253.
Of course, each selector ring can be set to a different command number.
The following should now be recapitulated: First, if the remote-controlled switches 211, 212 and 243 are to be switched on with certain command numbers, or left in the On position, the transmitter gives an active pulse during the time intervals assigned to these commands. The receiver set in motion by the start pulse <B> 100 </B> records these pulses in its memory device and, by closing the viewfinder contact 221, 223, transmits them to the relay 214 at the moment when these switches 241, 242 or 243 associated switch pins 271, 272 or 273 are located directly from the control rake 21.8.
The relay 211 is excited and releases the control rake 218 so that the latter can rotate up to the position shown in dashed lines in FIG. 2. As a result, the switch pins 271, 272 and 273 hit the lugs 281, 282 and 283 of the control rake 218 assigned to them and are thereby steered to the right so that they have to pass the switches 211, 242 and 243 assigned to them to the right of their partition walls 257 . It will be shown in detail later that this passage to the right of the partition 257 results in a switch-on operation. If the switches 211, 212 and 213 are already in the on position, they are left in the on position.
Second: If, on the other hand, switches 211, 212 or 213 with certain command numbers are to be switched off or left in the Off position, the transmitter does not emit any pulse during the time intervals assigned to these commands (pulse gap). The receiver's memory device cannot hold anything. When the finder contact 221, 223 is closed, no discharge can take place. So relay 214 is not energized. The control rake 218 can only rotate up to the locking point on the relay armature (that is to say up to the position fully drawn in FIG. 2). As a result, the switching pins 271, 272 and 273 pass unaffected by the lugs 281, 282 or 283 of the control rack 218 assigned to them.
The switching pins 271, 272 or 273 are therefore not aasgelenken to the right. They pass the switches 211, 242 or 243 assigned to them to the left of their partitions 257. As will be shown later, this results in the switch 211, 212 or 213 being switched off or left in the off position.
Of course, part of the switches 241, 242 and 243 of one and the same receiver can also be switched on and the other part of the switches switched off with a single series of pulses.
4 and 5 it should now be explained how the actuation of the remote-controlled switches 211, 212 and 243 he follows: The switch shown in perspective in Fig. 4 is in the off - or 0 position. It has two fixed contacts 211 and 245 made of silver-plated material, which are inserted into a Bakelite housing 247. The moving contact is located between them. 216, whose arm 248, which can be tilted into two positions, is pivotably mounted in a cutting edge 249 of the contact pick-up 210.
The tilting arm 248 is turned over by the short arm 264 of the actuating lever 265 via the omega-shaped toggle spring 266. The actuating lever 265 can be driven either manually or remotely using the switch pins 271, 272 or 273. When switching by hand, the actuating lever 265 can easily be grasped by its arm 267 and turned over. Together with a cover plate not shown in FIG. 3, the arm 267 also serves as an easily recognizable position indicator for the individual switches 271, 272 or 273.
When operated remotely, one of the switching pins 271, 272 or 273 passes, according to the recapitulation made, the switch is known Lich to the right of its partition 257 during a switch-on operation. (The viewing direction is indicated in FIGS. 4 and 5 by an arrow B.) Switching pin he grasps the auxiliary lever 268, which is rotatably mounted about an axis 269 and is coupled with its extension 270 via the pin 274 attached to the actuating lever 265 with the actuating lever 265.
The switch pin. 271, 272 or 273 pushes the auxiliary shift lever 268 on the left (FIGS. 4, 5) downwards and thus the left side 284 of the actual actuation lever 265 upwards via the clutch mentioned, into the on position shown in FIG . Attention should be drawn specifically to the fact that if there are any further ON commands for a main switch 241, 242 or 243 that is already in the ON position, the switch pin 271, 272 or 273 switches the switch 241, 242 or 243 again to the right of the partition 257.
He cannot carry out any switching operations, so the switch remains in the on position.
In the case of remote-controlled disconnections, one of the switch pins 271, 272 or 273 passes the switch 241, 242 or 243 assigned to it, as is known, to the left of the partition 257. The switch pin detects the part 284 of the arm 265 and pushes it down down so that the switch flips back to the off position.
Of course, the switch pin passes its switch with an OFF command without changing anything if the switch is already in the OFF position.
Since the switches 241, 242 and 243 can be designed as order switches, it is of course also possible to connect a remotely controlled consumer or a remotely controlled device to its switch so that an active pulse is switched off and a pulse gap is switched on assigned.