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Einrichtung zur wahlweisen Betätigung von Apparaten und Maschinen
mittels eines oder mehrerer Relais einer Relaisgruppe In der Praxis besteht bekanntlich.
der Nachteil, daß die zur Speisung von Steuer- oder Betätigungseinrichtungen für
die wahlweise Betätigung von Apparaten und Maschinen dienenden Stromquellen in ihrer
Spamlung nicht immer konstant sind, sondern (iaß sich die Spannung solcher Stromquellen
oft in verhältnismäßig weiten Grenzen ändert. Bei Wechselstromnetzen, wird im allgemeinen
mit einer Spannungsabweichung von etwa. ± 10% von der Betriebsspannung gerechnet,
die jedoch in der Praxis nicht selten Werte bis ±20% annimmt. Bei batteriegespeisten
Gleichstromnetzen kann ohne besondere Maßnahmen eine konstante Spannung nicht eingehalten
werden, da sich die Spannung einer Batterie bekanntlich mit dem Ladezustand stark
ändert und am Ende der Entladung etwa auf 80% Nennspannung absinkt, dagegen am Ende
eines Ladevorganges bis auf etwa 150% der Nennspannung ansteigt.
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Nenn nun an solche unkonstante Stromquellen Schaltmittel in Gestalt
eines oder mehrerer Relais einer Relaisgruppe mit in Reihen-Parallelschaltung verbundenen
Arbeitsspulen sind, die beispielsweise zum Ein- und Ausschalten von elektrischen.
Maschinen oder Geräten dienen., dann müssen derartige Schaltmittel so ausgelegt
sein, daß sie im eingeschalteten Zustand innerhalb des genannten Spannungsschwankungsl>ereiches
eingeschaltet bleiben, damit kein unerwünschtes Abschalten der von ihnen gesteuerten
Maschinen oder Geräte möglich ist. Um dies mit Sicherheit ztt erreichen, müssen,
die dazu verwendeten Schaltmittel so ausgelegt werden, daß sie auch bei Unterschreiten
der untersten möglichen Spannungsgrenze, beispielsweise bei 70% der Betriebsspannung,
noch sicher angezogen bleiben. Andererseits wird infolge der Verminderung der Reluktanz
im magnetischen Kreis der Schaltmittel im eingeschalteten Zustand die Spannungsgrenze,
unterhalb der ein eingeschaltetes Schaltmittel abfallen wird, stets niedriger als
die Betriebsspannung sein, z. B. etwa 60% der Betriebsspannung. Demnach muß also
ein Schaltmittel für den vorgenannten Zweck im Bereich von beispielsweise 70 bis
150% der Betriebsspannung sicher ansprechen und angezogen bleiben, dagegen bei 60%
und weniger der Betriebsspannung sicher abfallen.
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Schwierigkeiten treten nun bei derartig ausgelegten Schaltmitteln
dann auf, wenn angenommen mehrere Relais zur Erzielt ng einer Anzahl von Steuermöglichkeiten,
die die Zahl der verwendeten Schaltmittel übersteigen, mit ihren Spulen untereinander
durch eine Reihen-Parallelschaltung verbunden: sind. Dies ist z. B. in Fig. 1 an
Hand eines Steuerstromkreises mit drei Relais, deren nicht dargestellte Kontakte
ebenfalls nicht dargestellte Maschinen oder Geräte schalten sollen, erläutert. Hierbei
können die Arbeitswicklungen D1, D" D.t der genannten. Relais, die
an drei Verbindungsleitungen 1, 2 und 3 angeschlossen sind, über Druckknopfschalter,
von denen nur ein Teil (S1 und ,S,) gezeigt ist, mit einem von einer nicht dargestellten.
Batterie gespeisten Gleichstromnetz P, 11' so verbunden werden, daß sich sechs verschiedene
Steuermöglichkeiten ergeben, indem je ein oder zwei beliebige Relais betätigt werden.
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Beispielsweise wird durch Drücken des zwei Kontakte aufweisenden Druckknopfschalters
St der Eckpunkt 1 des von den drei Arbeitswicklungen. D1, D", D3 gebildeten Dreiecks
mit dein positiven und Eckpunkt 2 des Wicklungsdreiecks mit dem negativen Pol des
Gleichstromnetzes verbunden., so da:ß an der Arbeitswicklung Dt die gesamte Netzspannung
anliegt und das betreffende Relais anspricht. Gleichzeitig liegen aber auch die
beiden anderen Arbeitswicklungen I)., und D3 in Reihenschaltung an der \etzsl>a.nnung,
so daß jede dieser beiden Arbeitswicklungen die halbe Spannung erhält. Für den Fall,
daß die Spannung de., Gleichstromnetzes bei frisch geladener Batterie bis auf beispielsweise
140% der Betriebsspannung angestiegen ist, wird jede der beiden letztgenannten Arbeitswicklungen
an einer Teilspannung liegen, die 70% der Betriebsspannung ausmacht, so daß nach
dem eingangs Gesagten außer dem gewünschten Relais unerwünschterweise auch die leiden
anderen Relais ansprechen werden.
Zur Vermeidung dieser Nachteile
dient der Gegenstand der Erfindung. Er unterscheidet sich von dem Bekannten dadurch,
daß jedes Relais eine seiner betreffenden Arbeitsspule entgegenwirkende, von der
gleichen. Stromquelle wie die Arbeitsspulen gespeiste Auslösespule besitzt und die
in. Reihen- und/oder Parallelschaltung angeordneten Auslösespulen aller Relais der
Relaisgruppe so im Verhältnis zu den zugeordneten Arbeitsspulen abgestimmt sind,
daß beim Anlegen der Spannung an bestimmte Knotenpunkte des von den Arbeitsspulen
gebildeten Netzwerkes nur das oder die Relais ansprechen, bei denen die Spannungswerte
an den zusammengehörigen Arbeits- und Auslösespulen in einem bestimmten, von der
angelegten Spannung unabhängigen Verhältnis zueinander stehen.
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Die Erfindung ist an Hand der Fig. 1 näher erläutert. Die Betätigungsmöglichkeiten
der Arbeitsspulen sind wie oben erwähnt. Erfindungsgemäß werden ferner gegen die
Arbeitsspulen wirkende Auslösespulen R1, R2 und R3 ebenfalls an dieselbe Stromquelle
angeschlossen. Jeweils zusammengehörende Arbeits- und Auslösespulen werden von vornherein
auf ein bestimmtes Spannungsverhältnis, z. B. 1 : 1, eingestellt, so daß nur bei
Vorhandensein dieses Spannungsverhältnisses das betreffende Relais in Tätigkeit
tritt. Auf diese Weise wird bei jeder Spannung der Stromquelle das Spannungsverhältnis
nur für ein ganz bestimmtes Relais erfüllt und eine Falschbetätigung der nicht gewünschten
Relais sicher vermieden. Bei dem angegebenen Ausführungsbeispiel mit parallel geschalteten
Auslösespulen ist ein festes Spannungsverhältnis 1:1 vorgegeben. Bei Reihen-oder
Reihen-Parallelschaltung der Spulen sind auch andere Spannungsverhältnisse als 1
: 1 möglich.
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Fig.2 zeigt eine Schaltung mit verwickelterem Aufbau. Sie besteht
aus einer Reihe von Arbeitsspulen Dl bis D" und Auslösespulen R1 bis R" nicht dargestellter
zugehöriger Relais. An die beiden Enden 1 und 2 der Arbeitsspule Dl soll die Gleichstromquelle
P, 1' angeschlossen sein, so daß das betreffende Relais arbeiten wird. An den anderen
in Reiheil-Parallelschaltung angeschlossenen. Arbeitsspulen liegt jedoch jeweils
nur ein Teil der Spannung. Wenn die Auslösespulen. ebenfalls an die Spannungsquelle
P, 11' angeschlossen und auf ein Spannungsverhältnis 1 : 1 eingestellt sind, so
kann bei allen möglichen Spannungsschwankungen der Stromquelle nur die Arbeitsspule
Dl ansprechen. Zwischen den Punkten 1 und 2 sind außer der unmittelbaren Schaltung
der Spule Dl noch Reihenschaltungen von mehreren Arbeitsspulen vorhanden, die aus
den Arbeitsspulen D2 bis D7 bestehen. Unter der Annahme, daß alle Arbeitsspulen
die gleiche Impedanz haben, ergibt sich, daß die Spulen D2 bis D7 an ihren Klemmen
die nachfolgend angegebenen Bruchteile der an der Arbeitsspule Dl liegenden Spannung
erhalten, und zwar je 1/13 für D2 und D3, 2/13 für D4, 3/13 für D,,, °/13
für D, und 8/13 für D7. Wie daraus zu entnehmen ist. würde an sich bei der Arbeitsspule
D7 die größte Gefahr einer Fehlauslösung bestehen. Da aber z. B. die Auslösespule
R7 die volle Spannung erhält und die Arbeitsspule D7 nur bei einem Spannungsverhältnis
von 1 : 1 arbeiten kann, so wird das Spannungsverhältnis 1 : 813 von R7
: D7 zu keiner Fehlauslösung führen. Die Auslösespulen R1 bis R" können entweder
alle parallel oder auch in Reihenschaltung an die Stromquelle angeschlossen und
jede Auslösespule mit einer von den anderen Teilspannungen unterschiedlichen Teilspannung
beaufschlagt werden, da es sich hierbei nur darum handelt, daß die an die Auslösespulen
jeweils angelegte Spannung sich entsprechend der Änderung der treibenden Spannung
ändert. In diesem Falle brauchen also die wirksamen Spannungen an den Auslöse- und
Arbeitsspulen nur auf ein bestimmtes Verhältnis eingestellt zu werden, so daß nur
die betreffenden Relais in Tätigkeit treten, bei denen dieses Spannungsverhältnis
erfüllt ist.
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Eine polygonale selektive Ausführung der neuen Einrichtung ist in
Fig. 3 dargestellt, bei der man aus einer großen Anzahl von möglichen Schaltungen
jeweils beliebige herausgreifen kann, indem in. der entfernten Sendestation, S an
die Scheitelpunkte eines n-seitigen Polygons die verschiedenen Pole der Gleichstromquelle
gelegt werden oder nicht. Über die mit den Scheitelpunkten verbundenen iz Leitungen
können entsprechende Kombinationen von betätigten und nicht betätigten Arbeitsspulen,
d. h. auch von den betreffenden Relais selbst, gebildet werden, da die einzelnen
Scheitelpunkte durch Arbeitsspulen so untereinander in Verbindung stehen, daß jeder
Scheitelpunkt mit den übrigen anderen Scheitelpunkten über je eine Arbeitsspule
galvanisch verbunden ist.
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Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel steht somit die Gesamtzahl aller
3 n bis 5 1a. möglichen Schaltungen zur Verfügung, da etwa einander ausschließende
Parallelkreise nicht vorkommen. Für za = 5 ergeben sich somit 218 verschiedene Kombinationsmöglichkeiten;
eine Zahl die wesentlich höher ist als sie mit dien bekannten Einrichtungen erreicht
werden kann, da bei diesen wegen der Verdoppelung mehrere Seiten- und Querverbindungen
nicht benutzt werden können.