DE1042660B - Anordnung zur elektrischen Signal-uebertragung zwischen einem ortsfesten und einem entlang von metallischen Fuehrungs- oder Abspannseilen beweglichen Signalstromkreis - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Häufig wird in Fernmeldeanlagen die Forderung erhoben, daß zwischen einer ortsfesten und einer beweglichen Stelle eine Signalisier- oder Sprechmöglichkeit bestehen soll. Als Beispiel sei die Signalübertragung zwischen einem ortsfesten Signalstromkreis und einem auf den fahrenden Zug befindlichen anderen Signalstromkreis hier angeführt. In einer bekannten derartigen Signaleinrichtung sind längs der Bahnlinie Leitungsdrähte verlegt, die zu einer geschlossenen und die ortsfeste Fernsprecheinrichtung enthaltenden Schleife zusammengeschaltet sind. Die andere Fernsprechstation befindet sich in einem in Bewegung befindlichen Eisenbahnwagen. Zur Kopplung der beiden Fernsprecheinrichtungen dient eine spulenartige Leitung, die rings um die Außenwände des Eisenbahnwagens angebracht ist. Diese bekannten Anordnungen sind mit großen Nachteilen behaftet. Einmal erfordert die Verwendung einer besonderen spulenartigen ortsfesten Leitung sehr hohe Kosten. Eine solche Anlage ist daher wirtschaftlich nicht tragbar. Auch die Verlegung der Spulen, sowohl der ortsfesten als auch der beweglichen, bereitet große Schwierigkeiten. Ferner ist die Verständigung bei Verwendung von normalen Mikrophonen praktisch unmöglich. Ein Teil dieser Schwierigkeiten soll in einer bekannten Anordnung dadurch beseitigt werden, daß sowohl an der in Bewegung befindlichen als auch an der orstfesten Einrichtung Starkstrommikrophone eingesetzt werden.

Als weiteres Beispiel für die Notwendigkeit einer Signalübertragung zwischen einer ortsfesten und einer beweglichen Stelle seien Schachtförderanlagen angeführt, bei denen eine direkte Signal verbindung zwischen dem Fördermaschinisten und dem Personal auf dem stehenden oder fahrenden Förderkorb dringend erwünscht ist. Vor allem bei üeparaturarbeiten im Schacht oder beim Einhängen von Schacihtkabeln sowie beim Transport von sperrigen, unter den Korb., gehängten Teilen ist eine solche Verständigungsmöglichkeit von großem Wert.

Man hat vorgeschlagen, neben dem Förderkorb im Schacht eine Fernsprechleitung anzuordnen und in bestimmten Abständen Steckdosen an der Leitung vorzusehen. An diese Steckdosen können batterielose Fernsprechgeräte angeschlossen werden. Da hierbei die Übertragung der Anrufsignale mittels vorhandener Signalmittel, wie Preßluftleitungen, Schachthammer od. dgl., erfolgt, treten auf der Sprechleitung nur die geringen von den batterielosen Geräten erzeugten Spannungen bzw. Ströme auf. Da diese Ströme beim Kurzschließen oder Unterbrechen der Leitungen zu gering sind, um durch Funken Explosionen hervorzurufen, bedarf es keines besonderen Schlagwetterschutzes für die Anlage. Jedoch ist diese Fernsprechverbindung mit dem großen Nachteil behaftet, daß sie Anordnung zur elektrischen Signalübertragung zwischen einem ortsfesten
und einem entlang von metallischen
Führungs- oder Abspannseilen
beweglichen Signalstromkreis

ίο Anmelder:

Standard Elektrik Lorenz

Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Zuff enhaus en,
Hellmuth-Hirth-Str. 42

Walter Riemer, Düsseldorf,
ist als Erfinder genannt worden

nur bei stehendem Förderkorb verwendet werden kann. Man hat auch schon versucht, die Steckdosen in der Leitung zu vermeiden und statt dessen den Fernsprecher direkt an einen im Schacht isoliert eingehängten blanken Leiter anzuklemmen. Eine derartige Anordnung kann zwar ebenfalls eigensicher ausgebildet sein, sie erfordert aber eine besondere Installation der Leitung auf Isolatoren durch den ganzen Schacht. Außerdem ist auch bei dieser Anordung eine Signalübertragung nur bei stehendem Förderkorb möglich.

Es ist eine weitere Anordnung bekannt, die zur Signalgabe von einem in einer bestimmten Bahn bewegten Körper nach einer räumlichen getrennten Empfangsstelle über eine mit der Bahn gleichlaufende oder annähernd gleichlaufende Empfangsleitung dient. Dem auf dem bewegten Körper mitgeführten Sender wird die Energie von einem längs der Bahn geführten Leiter oder mehreren solchen Leitern ohne Berührung zugeführt. Es sind also längs der Bahn sowohl eine Sendeleitung als auch eine Empfangsleitung erforderlich. Zur Kopplung zwischen den beiden Leitergebilden befinden sich auf dem bewegten Körper, der z. B. ein Förderkorb sein kann, Spulen. Die Spulen dienen hier gar nicht zum Senden bzw. Empfangen von Nachrichten auf dem Förderkorb, sondern sie gestatten lediglich an bestimmten Stellen im Schacht eine Beeinflussung der Empfangsleitung durch die Sendeleitung. Außerhalb dieser Stellen ist keine solche Beeinflussung möglich. Eine Verständigungsmöglich-

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keit an allen Stellen der Bahn ist bei dieser Anordnung also ausgeschlossen.

Ein anderer Vorschlag ermöglicht eine einfache und billige Signalübertragung vom und zum fahrenden Förderkorb. Dabei ist mindestens eine der Seilbefestigungen am Förderkorb elektrisch isolierend ausgebildet und auf dem Förderkorb eine Signal-Sende-Empfangs-Einrichtung derart angeordnet, daß ein geschlossener, aus Tragseil und Unterseil gebildeter Stromkreis entsteht. Dieser Stromkreis ist mit einer weiteren in einem ortsfesten Stromkreis liegenden Signal-Sende-Empfangs-Einrichtung über einen eisengeschlossenen Transformator verbunden, durch dessen Fenster das Förderseil lauft. Obgleich auch diese Anordnung eigensicher arbeitet, ist sie doch nicht in allen Fällen brauchbar. Sie kann nur dort eingesetzt werden, wo ein geschlossener Seilstromkreis zur Verfügung steht.

Alle diese bekannten Einrichtungen weisen aber noch erhebliche Mangel auf, die eine universelle Verwendung der Einrichtungen ausschließen. So ist eine Anordnung mit großen Luftspulen als Koppelglieder, wie sie bei Bahnanlagen verwendet wird, im Bergbau beispielsweise nicht brauchbar, da hier erst recht die obengenannten Nachteile zutreffen. Eine Erhöhung der Sendeenergie wie durch Verwendung von Starkstrommikrophonen vorgeschlagen wird, ist im Bergbau wegen der Schlagwettergefahr nicht durchführbar. Auch das Verlegen besonderer Leiterschleifen im Schacht, die den längs der Bahnlinie verlaufenden Leitungen entsprechen würden, stößt auf Schwierigkeiten und ist außerdem sehr unwirtschaftlich. Ferner ist es nicht einfach, die Induktionsspule an der in Bewegung befindlichen Einrichtung anzubringen. Besonders bei Arbeitsbühnen, die entlang von Führungsoder Abspannseilen im Schacht beweglich sind, treten diese Schwierigkeiten auf.

Ähnlich liegt der Fall auch bei anderen Anlagen, z. B. bei Flußfähren, die an einem über den Fluß gespannten Seil mit Hilfe einer Rolle von einem Ufer zum anderen gelangen. Als weiteres Beispiel seien noch die Kabelkrane aufgeführt, die etwa auf Werften oder auch im Gebirge beim Bau von Staumauern u. dgl. Anwendung finden. Bei diesen Krananlagen wird der Kran auf Seilen, die beispielsweise quer über die Talsohle von einer Bergseite zur anderen gespannt sind, hin- und herbewegt. Auch bei diesen Anlagen sind, wie bei den obengenannten Schachtförderanlagen, metallische Führungs- oder Abspannseile vorhanden, an denen entlang eine Einrichtung bewegt wird, zu der oder von der Signale oder gegebenenfalls auch Gespräche übertragen werden müssen.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine einfache und betriebssichere Einrichtung zur Signalübertragung zwischen einem ortsfesten und einem₌entlatig'-' von metallischen Führungs- oder Abspannseilen beweglichen Signalstromkreis zu schaffen. Diese Einrichtung sollte einerseits den großen Aufwand der bekannten Anordnungen hinsichtlich der gesonderten Sende- und Empfangsleiter bzw. der großen Luftspulen längs der Bahn vermeiden und andererseits auch dann arbeiten können, wenn eisengeschlossene Transformatoren zur Kopplung zwischen dem ortsfesten und dem in Bewegung befindlichen Signalstromkreis nicht verwendet werden können. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die metallischen Führungs- oder Abspannseile zu einer isoliert angeordneten, sich entlang der Bahn des beweglichen Signalstromkreises erstreckenden und die ortsfesten S ignal - S ende - Empfangs - Einrichtung enthaltenden Schleife zusammengeschaltet sind und daß die Kopplung zwischen dem ortsfesten und dem beweglichen Signalstromkreis durch beweglich im Feld der ortsfesten Leiterschleife angeordnete und in an sich bekannter Weise mit Spulen versehene Stäbe aus ferromagnetischem Material erfolgt. Durch die Anordnung gerader Stäbe aus ferromagnetischem Material, die mit einer Wicklung versehen sind und in bestimmer Richtung im Feld der ortsfesten, aus den Führungsseilen gebildeten Leiterschleifen angeordnet werden, tritt eine wesentliche Verbesserung der Verständigungsmöglichkeit ein. Wenn auch die Wirkung derartiger ferromagnetischer Stäbe an sich bekannt ist, so bringt ihre Verwendung bei Einrichtungen, bei denen bisher zur Signalübertragung ganz andere Wege beschriften wurden, doch einen bedeutenden Fortschritt.

Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung erläutert. Als Ausführungsbeispiel ist eine Schachtförderanlage gewählt. In der Zeichnung ist schematisch ein Schacht dargestellt, in dem aus den Führungsseilen eine Drahtschleife D gebildet ist. Die Schleife ist an den Punkten/1 und /2 isoliert aufgehängt. An ihrem unteren Ende kann die Schleife frei hängend ausgebildet oder auch abgespannt sein. An diese Schleife ist der ortsfeste Signalstromkreis angeschlossen, der beispielsweise im Fördermaschinenraum liegt. Der bewegliche Signalstromkreis befindet sich im Beispiel auf dem gestrichelt eingezeichneten Förderkorb K. Die

Drahtschleife D bildet praktisch eine Windung einer Spule. Wird von der ortsfesten Signaleinrichtung Sprache auf die Drahtschleife gegeben, so wird in der Schleife ein Feld erzeugt, daß in einem am Förderkorb angebrachten Stab B aus ferromagnetischem Material einen magnetischen Fluß hervorruft. Die Flußänderungen im Stab E können von einer Wicklung abgenommen und über einen Verstärker V 3 einem Lautsprecher L 2 zugeführt werden. An sich ist die Übertragungsrichtung umkehrbar, doch ist es oftmals zweckmäßig, zwei getrennte ferromagnetische Stäbe £ und S für Empfangen und Senden zu verwenden. So gelangt also im Ausführungsbeispiel die Sprachfrequenz vom Mikrophon MI im Schacht über den Verstärker V 4 auf die Spule des ferromagnetischen Stabes S. Über die Drahtschleife Ό gelangen die Sprechfrequenzen weiter zum Verstärker Vl der ortsfesten Anlage und werden dort im Lautsprecher Ll wiedergegeben. Es ist möglich, mit der Anordnung Wechselsprech- oder Gegensprechverkehr durchzuführen.

Es kann auch eine,i3ignalgabe unabhängig von der Sprechverbindung'" durchgeführt werden. Zweckmäßig-er-Weise wird hierzu eine außerhalb des Sprach-

.^^bandes liegende Signalfrequenz gewählt. Im Ausführungsbeispiel ist auf dem Förderkorb K in der Sendeeinrichtung ein Umschaltekontakt u vorgesehen, der statt des Mikrophons M2 einen Signalgenerator G an den Verstärker V 4 anschaltet. Vorteilhafterweise wird ein Transistorgenerator verwendet wegen seiner kleinen Abmessung und wegen seines geringen Strombedarfs. Die Signalfrequenzen werden auf demselben Wege wie die Sprechfrequenzen über die Drahtschleife D zur ortsfesten Station übertragen. Die Signale gelangen auf einen selektiven Verstärker V2 und leiten im Fördermaschinenraum sichtbare oder hörbare Signale ein. Dies ist durch den Wecker W und die Registriereinrichtung R angedeutet. Selbstverständlich können auch andere Signalgeräte, wie Lampen, Hupen u. dgl,, betätigt werden. Ebenso können die verschiedenartigsten Registriergeräte, - wie

Tintenschreiber, Locher oder magnetisch aufzeichnende Geräte, verwendet werden.

Der Verstärker Vl ist im Beispiel nur für die Sprachfrequenzen dimensioniert, so daß die mit Frequenzen außerhalb des Sprachbandes gegebenen Signale in ihm nicht wirksam werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, nur einen ortsfesten Verstärker zu verwenden und an seinem Ausgang entsprechende Filter für die außerhalb des Sprachbandes liegenden Signalfrequenzen vorzusehen. Über diese Filter können dann bei Einlaufen eines Signals Relais oder andere Schalteinrichtungen betätigt werden.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß nicht etwa eine besondere Drahtschleife für die Signalisierung im Schacht verlegt werden muß, sondern hierfür können ohne weiteres die etwa im Schacht vorhandenen Führungs- oder Abspannseile u. dgl. verwendet werden. Da in der Drahtschleife nur die geringen Sprech- und Signalströme auftreten, die zur Funkenbildung nicht ausreichen, und da der Seilstromkreis keine besondere Stromquelle enthält, ist der Kreis eigensicher und bedarf keines besonderen Schlagwetterschutzes.

Claims (7)

Patentansprüche: a5

1. Anordnung zur elektrischen Signalübertragung zwischen einem ortsfesten und einem entlang von metallischen Führungs- oder Abspannseilen beweglichen Signalstromkreis, insbesondere zur Signalübertragung zwischen Fördermaschinenraum und Förderkorb in Schachtförderanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Führungs- oder Abspannseile zu einer isoliert angeordneten, sich entlang der Bahn des beweglichen Signalstromkreises erstreckenden und die ortsfesten Signal-Sende-Empfangs-Einrichtung enthaltenden Schleife zusammengeschaltet sind und daß die Kopplung zwischen dem ortsfesten und dem beweglichen Signalstromkreis durch beweglich im Feld der ortsfesten Leiterschleife angeordnete und in an sich bekannter Weise mit Spulen versehene Stäbe aus ferromagnetischem Material erfolgt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über denselben ferromagnetischen Stab die Kopplung in beiden Übertragungsrichtungen erfolgt.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die beiden Übertragungsrichtungen je ein besonderer ferromagnetischer Stab zur Kopplung vorgesehen ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der zusätzlich zur Sprachübertragung vorgesehenen Signalübertragung außerhalb des Sprachbandes liegende Signalfrequenzen verwendet sind.

5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Signalgabe ein besonderer Signalgenerator (insbesondere Transistorgenerator) verwendet ist.

6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß den Signal-Sende-Empfangs-Einrichtungen jeweils Verstärker zugeordnet sind.

7. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auswertung unterschiedlicher Signal- bzw. Sprechfrequenzen selektive Verstärker verwendet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 290397, 427 704.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen