DE1088141B - Anordnung zur Ferneinschaltung mehrerer Verbraucher zu verschiedenen Zeitpunkten ueber eine gemeinsame Fernleitung, insbesondere ueber die Energieversorgungsleitung - Google Patents

Description

• .Anordnung zur Ferneinschaltung mehrerer Verbraucher zu verschiedenen Zeitpunkten über eine gemeinsame Fernleitung, insbesondere über die Energieversorgungsleitung Bei der Überlagerungsfernsteuerung werden einem Starkstromnetz tonfrequente Ströme aufgedrückt, auf die bei den Empfängern entsprechend abgestimrAte Resonanzrelais ansprechen. Diese Relais bestehen meist aus einem Elektromagneten mit abgestimmtem Stromkreis und aus einer oder zwei von dem Magneten in Schwingungen versetzten Zungen, in deren Weg ein als mechanischer Kraftspeicher wirkender Hammer ragt, der über eine Klinke und ein Klinkenrad eine Schaltwelle antreibt. Für Ein- und Ausschaltungen hat das Relais zwei verschieden abgestimmte Zungen, zwie Hämmer und zwei Klinkwerke, deren Räder unterbrochene und gegeneinander versetzte Verzahnungen haben, so daß jede Zunge die Schaltwelle nur in eine bestimmte Stellung bringen kann, gleichgültig, wie lang der betreffende Steuerstrom überlagert wird.
• Solche Empfangsrelais sind einfach und betriebssicher. Da sie kein Laufwerk enthalten, können sie auch klein und billig gebaut werden. Schwierigkeiten ergeben sich aber, wenn eine Vielzahl von Steuerakten ausgeführt werden soll, weil man dann für jeden Steuerakt eine besondere Frequenz braucht.
• Nun sind aber moderne Starkstromnetze miteinander mehrfach vermascht, sind durch Transformatoren galvanisch getrennt und durch andere Transformatoren mit Fernleitungen oder Nachbarnetzen gekoppelt: Ein sicherer Fernsteuerbetrieb-verlangt, daß die Überlagerungsenergie durch die das Netz unterteilenden Transformatoren hindurchgeht, nicht aber in Fernleitungen und Nachbarnetze abwandert. Man braucht deshalb für die eine Transformatorart Überbrückungskreise, die die Uberlagerungsfrequenz gut durchlassen, und für die andere Transförmatorart Sperrkreise, die sie nicht durchlassen. Diese Kreise müssen, wenn sie richtig arbeiten sollen, auf die jeweilige Steuerfrequenz fernabgestimmt werden. Dies ist umständlich und teuer. Es wäre wünschenswert, mit fest abgestimmten Kreisen arbeiten zu können. Man müßte sich aber dann mit einigen wenigen, beispielsweise drei Frequenzen für sämtliche Fernsteuerarten behelfen, und die Frequenzen müßten so eng beieinander liegen, daß sie praktisch in den Scheitel der Resonanzkurve dieser Kreise fallen. Es kommt also darauf an, mit Steuerfrequenzen möglichst zu sparen.
• Die Erfindung bringt hier eine vorteilhafte Lösung, und zwar für den Fall, daß zu von der Zentrale aus frei wählbaren Zeiten bestimmte Verbraucher, z. B. landwirtschaftlicheFutterkocher, eingeschaltet werden können, und zwar derart, daß die Verbraucher nicht alle auf einmal, sondern gestaffelt eingeschaltet werden, um Überlastungen der Zentrale zu verhüten. Dieses gestaffelte Einschalten zu frei wählbaren Zeiten, also auch in frei wählbaren Zeitabständen, ist nicht zu verwechseln mit dem bekannten kurzzeitig gestaffelten Einschalten einer Mehrzahl von Verbrauchern, das lediglich zur Vermeidung hoher Einschaltstromspitzen gestaffelt geschieht und mit Schaltuhren durchgeführt wird.
• Im allgemeinen würde man für die Durchführung eines solchen Schaltplanes- viele Steuerfrequenzen benötigen. Die Erfindung zeigt einen Weg, wie man mit einer einzigen Steuerfrequenz auskommt. Man benötigt allerdings ein Laufwerk für das Empfangsgerät, aber dieses kann wohlfeil ausgeführt werden, da an seine Ganggenauigkeit; wie sich im folgenden zeigen wird, keine Ansprüche gestellt zu werden brauchen.
• Erfindungsgemäß ist eine Anordnung zur FerneinschaItung mehrerer zu verschiedenen Zeitpunkten über eine gemeinsame Fernleitung, insbesondere über die Energieversorgungsleitung, dadurch gekennzeichnet, daß hierzu bei den Verbrauchern -angeordnete, über die Fernleitung durch denselben Steuerbefehl gleichzeitig . in - Gang 'setzbare Zeitschaltwerke mit untereinander verschiedener Einschaltwartezeit die Verbraucher einschalten und nach Ablauf einer einstellbaren Arbeitszeit .selbsttätig ausschalten. Besonders vorteilhaft ist es, dieses Schaltgerät so auszubilden, daß in der Wirkverbindung zwischen Zeitwerk und Schalter -ein-die Wirkverbindung sperrendes, vom Abnehmer entriegelbares Sperrglied angeordnet ist, das am Ende. der einstellbaren Arbeitszeit selbsttätig in seine Sperrstellung zurückkehrt. Zum Festlegen der Wartezeit kann das Schaltgerät beispielsweise eine Steuerscheibe haben, mit der eine gewisse Wartezeit einstellbar ist und nach deren Ablauf die Einschaltung des Arbeitsgerätes beim Abnehmer-erfolgt. Die betreffenden Einstellorgane für diese Wartezeit sind nur für das Personal der Zentrale zugänglich, liegen also unter Plombenverschluß. Das Schaltgerät nach der Erfindung ermöglicht es also, durch Senden einer einzigen Frequenz die einzelnen Verbraucher gestaffelt nacheinander einzuschalten, und man spart dadurch Frequenzen, die für andere Steuervorgänge verwendet werden können.
• Ein zusätzlicher Vorteil des Schaltgerätes nach der Erfindung ist es, daß die Dauer der Einschaltzeit der Arbeitsgeräte vom Abnehmer selbst, ganz nach seinem Belieben, festgelegt werden kann. Die hierfür dienenden Einstellmittel am Schaltgerät, z. B. zum Festlegen einer Kochzeit od. dgl., sind dem Abnehmer zugänglich.
• Um mit einfachen Worten die Bedeutung der Erfindung zu - kennzeichnen, sei folgendes angeführt: Ein nicht genau laufendes Zeitwerk würde, als Uhr verwendet, nach einigen Tagen erhebliche Abweichungen von der Sollanzeige haben. Wird aber ein solches Laufwerk, wie beschrieben, jeweils erst zu einem bestimmten Zeitpunkt, der genau festliegt, in Gang gesetzt und läuft es dann nur z. B. eine oder zwei Stunden, dann sind die Zeitabweichungen gering. Von dieser Maßnahme macht die Erfindung Gebrauch. Ein Fernsteuerimpuls setzt ein eingestelltes Zeitwerk etwa um 5 Uhr in Gang. Das Zeitwerk führt dann um 1/z6 Uhr und um 6 Uhr eine Schaltung aus. Auch wenn es nicht genau geht, sind die Abweichungen von den angegebenen Zeitpunkten praktisch unerheblich, namentlich wenn es sich um die Schaltung von Futterkochern in der Landwirtschaft od. dgl. handelt.
• Würde man aber diese Schaltakte nur durch Fernsteuerakte vollziehen, dann müßte einmal um 1/z6 Uhr, das andere Mal um 6 Uhr ferngesteuert werden. Um die beiden Fernsteuerakte auseinanderzuhalten oder um zu verhüten, daß der nur auf einfache Impulse ansprechende Empfänger in Unordnung gerät, müßte man entweder mit zwei verschiedenen Frequenzen oder mit verschlüsselten Impulsen arbeiten. Im ersten Falle würden sich hinsichtlich der verschiedenen Frequenzen die in der Beschreibungseinleitung geschilderten Schwierigkeiten ergeben, im anderen Falle würden durch Verschlüsselung der Impulse das Sende-und die Empfangsgeräte verteuert werden.
• Würde man aber ohne Fernsteuerung, also nur mit Zeitwerk arbeiten, dann würde im Laufe der Zeit ein wohlfeiles Zeitwerk untragbar große Abweichungen ergeben, oder man müßte ein genau gehendes, teueres Zeitwerk, das stets einer gewissen Wartung bedarf, verwenden.
• Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Beispiels näher erläutert (Fig. 1 und 2). Durch Z ist eine Zentrale angedeutet, die ein mit N bezeichnetes Netz speist und für Fernsteuerzwecke überlagert. Durch A ist ein Arbeitsgerät beim Abnehmer angedeutet, das über einen Schalter S (rechts oben in der Zeichnung) mit den Anschlußklemmen d, b eingeschaltet werden kann. Die Leitungsverbindung der Klemmen d, b ist in der Zeichnung der Übersichtlichkeit halber weggelassen. Der Schalter S wird von einem Hebel 1 gesteuert, dessen Bewegung in der einen Richtung durch einen Anschlag 2 begrenzt ist und der durch eine Klinke 3 in der gezeichneten Lage gesperrt werden kann. Er betätigt gleichzeitig mit dem Schalter S über einen Isolierteil 4 einen Hilfsschalter 5.
• Der Hebel 1 ist gemeinsam mit einem weiteren Hebel 6 auf einer Welle 7 gelagert, und zwar der Hebel 1 fest, der Hebel 6 dagegen lose. Der Hebel 6 steht- unter def'Einwirkung einer Feder B. Außerdem sind die beiden Hebel 1 und 6 noch durch eine Feder 9 miteinander verbunden, die einen Fortsatz 10 des Hebels 6 dem Hebel 1 zu nähern sucht. Das linke Ende des Hebels 6 berührt eine Klinke 11 und hindert diese, dem Zug ihrer Feder 110 bis zum Anschlag 111 zu folgen. Wird der linke Arm des Hebels 6, wie noch gezeigt wird, herabgedrückt, so rastet er hinter die Nase 112 der Klinke 11 ein und wird hier festgehalten. Gleichzeitig folgt dabei die Klinke 11 der Feder 110 bis zum Anschlag 111, womit das fingerartige freie Ende der Klinke 11 etwas nach rechts rückt.
• -Die Klinke 3 wird durch eine Steuerscheibe 12, die in der Fig.2 nochmals in größerem Maßstab dargestellt ist, die Klinke 11 durch eine Steuerscheibe 13 (Fig. 2) gesteuert. Die beiden Steuerscheiben 12 und 13 sitzen mit Reibung, also verdrehbar, auf einer Welle 14. Außerdem ist auf der Welle 14 fest eine Skalenscheibe 15 angebracht. Eine Feder 16 sucht die Welle 14 bis zum Anliegen des Fingers 17 an einem Anschlag 18 zu drehen; im entgegengesetzten, -durch einen Pfeil angedeuteten Drehsinn kann die Welle 14 von einem Synchronkleinmotor 19 über ein Vorgelege angetrieben werden. Eine Achse 20 des Vorgeleges ist an einem um eine andere Achse 21 dieses Vorgeleges schwenkbaren, unter der Einwirkung einer Feder 22 stehenden Arm 23 gelagert, -so daß durch Schwenken des Armes 23 die Welle 14 vom Motor 19 entkuppelt werden kann. Mit 24 ist ein Druckknopf angedeutet, mit dem die Hebel 23 und 6 nach unten gedrückt werden können.
• Der Kleinmotor 19 liegt über einem Schalter 25 am Netz N. Dieser Schalter kann durch den Hilfsschalter 5 überbrückt werden. Am Netz liegt ferner über einen Kondensator 26 ein Elektromagnet 27 eines Resonanzrelais mit abgestimmter Zunge 28, die mit Hilfe eines nur über einen Teil seines Umfangs verzahnten Steigrades 29 mit Bremse 30 eine Schaltwelle 31 im Pfeilsinne drehen kann. Auf dieser Schaltwelle sitzen eine Nockenscheibe 32 zur Betätigung des Schalters 25 und ein Arm 33, der in den Weg eines auf der Welle 7 sitzenden Armes 34 ragt.
• Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: Zunächst wird das Schaltgerät von dem Abnehmer, der das Arbeitsgerät A in Betrieb nehmen will, vorbereitet, indem er den Druckknopf 24 kurzzeitig niederdrückt. Dadurch wird zunächst einmal mittels des Hebels 23 die Welle 14 ausgekuppelt, und die Feder 16 verbringt die auf dieser Welle sitzenden Teile in die Ausgangsstellung der Fig.2. Ferner wird dadurch der Hebel 6 im Pfeilsinne geschwenkt, so daß er unter Nase 112 der Klinke 11 einrasten kann. Beim Loslassen des Druckknopfes nimmt der Hebel 23 wieder seine gezeichnete Lage ein und kuppelt dabei die Welle 14 wieder mit dem Motor 19. Nur der Hebel 6 bleibt eingeklinkt. Die Klinke 11 ist dabei mit ihrem Fingerende in den Nockenbereich der Scheibe 13 gerückt.
• Angenommen, die so in ihre Ausgangsstellung gebrachte Scheibe 15 ist, wie in Fig. 2 dargestellt, auf keine Wartezeit eingestellt (Marke Ml über 0), und es wird nun die Eigenfrequenz der Zunge 28 dem Netz N von der. Zentrale überlagert, dann schaltet die schwingende Zunge die Schaltwelle 31 in der Pfeilrichtung, so daß die Nockenscheibe 32 den Schalter 25 schließt, der den Motor 19 an Spannung legt. Gleich darauf rückt die Scheibe 12 die Klinke 3 aus, so daß der Hebel 1 im Pfeilsinne ausschwingt und hierdurch die Schalter S und 5 schließt. Der Schalter S legt das Arbeitsgerät A an das Netz, der Schalter 5 überbrückt den Schalter 25. Gleichzeitig wird bei der Schwenkung des Hebels 1 über die Welle 7 mittels des Armes 34 der Arm 33 in die gezeichnete Lage zurückgebracht und dadurch der Schalter 25 geöffnet. Da dieser aber durch den Schalter 5 überbrückt ist, bleibt der Motor 19 eingeschaltet.
• Nach Ablauf der Arbeitszeit, z. B. der Kochzeit, rückt die Scheibe 13 die Klinke 11 aus, und der Hebel 6 schwingt entgegen der Pfeilrichtung in die gezeichnete Lage und nimmt dabei den Hebel 1 in die gezeichnete Lage mit, in der er wieder durch die Klinke 3 verriegelt ist. Dadurch werden die Schalter S und 5 wieder geöffnet, das Arbeitsgerät A wird abgeschaltet und der Motor 19 stillgesetzt.
• Solange der Druckknopf 24 nicht erneut betätigt wird, wird auch bei Überlagerung der Eigenfrequenz der Zunge 28 der Schalter S nicht mehr geschlossen, da der Fortsatz 10 des Hebels 6 eine Schwenkung des Hebels 1 im Pfeilsinne verhütet.
• Bei der vorstehenden Erläuterung war, wie erwähnt, angenommen, daß die Marke M (Fig. 2) auf 0 steht, also das Arbeitsgerät A beim Ankommen des ferngesendeten Impulses unverzüglich eingeschaltet wird. Soll sich dagegen das Arbeitsgerät A erst nach Ablauf einer Wartezeit einschalten, so muß diese Wartezeit vom Personal der Zentrale, z. B, des Elektrizitätswerkes, am Schaltgerät eingestellt werden. Dies geschieht nach Öffnen des Gerätgehäuses durch Verstellen des Anschlages 18 im Pfeilsinne auf der Scheibe 15 mit Hilfe der Marke M. Die Arbeitszeit, z. B. Kochzeit, des Arbeitsgerätes A dagegen wird auch in diesem Falle vom Abnehmer selbst beliebig festgelegt, und zwar durch Verdrehen der Scheibe 13, die z. B. in bekannter Weise über eine selbsttätig sich ausrückende Kupplung mit einem aus dem Gehäuse herausgeführten Knopf verbunden sein kann. Dieser Knopf kann gleichzeitig den Druckknopf 24 bilden.

Claims (7)

1. PATENTANSPRüCHE: 1. Anordnung zur Ferneinschaltung mehrerer Verbraucher zu verschiedenen Zeitpunkten über eine gemeinsame Fernleitung, insbesondere über die Energieversorgungsleitung, dadurch gekennzeichnet, daß hierzu bei den Verbrauchern angeordnete, über die Fernleitung durch denselben Steuerbefehl gleichzeitig in Gang setzbare Zeitschaltwerke mit untereinander verschiedener Einschaltwartezeit die Verbraucher einschalten und nach Ablauf einer einstellbaren Arbeitszeit selbsttätig ausschalten.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitschaltwerke in an sich bekannter Weise mittels Resonanz-Empfangsrelais mit schwingender Zunge in Gang gesetzt werden.
3. 3. Zeitschaltwerk einer Anordnung nach Anspruch 1 und 2 zur Durchführung des Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einem sein Ingangsetzen sperrenden, von Hand entriegelbaren Sperrglied (6) versehen ist.
4. 4. Zeitschaltwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied (6) aus seiner Entriegelungsstellung am Ende der einstellbaren Arbeitszeit selbsttätig in seine Sperrstellung zurückkehrt.
5. 5. Zeitschaltwerk nach Anspruch 3 und 4 mit elektromotorisch angetriebenem,-mittels eines fernsteuerbaren Startschalters (25) in Gang setzbarem Laufwerk (19 und 12 bis 15), dadurch gekennzeichnet, daß zum Startschalter (25) für den Motor (19) ein Überbrückungsschalter (5) parallel liegt, der vom Laufwerk gleichzeitig bei der Einschaltung des Verbrauchers unter anschließender Öffnung des Startschalters (25) geschlossen wird.
6. 6. Zeitschaltwerk nach Anspruch 3 bis 5, gekennzeichnet durch einen Kraftspeicher (Feder 16) für die Rückführung des Laufwerkes in seine Ausgangslage, der durch das Laufwerk geladen und bei der Entriegelung des Sperrgliedes (6) ausgelöst wird.
7. 7. Zeitschaltwerk nach Anspruch 3 bis 6, gekennzeichnet durch. Kraftspeicher (8, 9), die, bei der Entriegelung des Sperrgliedes (6) geladen, nach Ablauf des Laufwerkes seine Empfangsbereitschaft wiederherstellen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 639 252, 400 259, 609688.