DE1116304B

DE1116304B - Elektrische Fernsteuereinrichtung

Info

Publication number: DE1116304B
Application number: DEM28897A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl Kleinschmidt
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1955-10-05
Filing date: 1955-11-28
Publication date: 1961-11-02
Also published as: FR1160786A; DE1116304C2

Description

Elektrische Fernsteuereinrichtung Zusatz zum Patent 1040 657 Die Erfindung betrifft die Verbesserung einer elektrischen Fernsteuereinrichtung zur wahlweise gleichzeitig oder nacheinander erfolgenden Fernbetätigung nach dem Arbeitsstromprinzip arbeitender Schaltgeräte, bei der mittels einer Verteilereinrichtung über ein und denselben Leitungsweg zeitlich kurz aufeinanderfolgende Steuerimpulse übertragen werden, von denen jeder einem der zu betätigenden Schaltgeräte zugeordnet ist, und bei der an jedem Schaltgerät der zugehörige Impuls periodisch in so kurzem Zeitabstand und in solcher Stärke erneut gegeben wird, daß unter Berücksichtigung der Trägheit des Schaltgerätes dieses nicht abfallen kann, nach Patent 1040657.
Erfindungsgemäß werden die Impulse auf drahtlosem Wege durch mechanische oder elektromagnetische Wellen übertragen. Bei einer übertragung durch elektromagnetische Wellen können nach einem weiteren Merkmal der Erfindung Radiowellen verwendet werden.
lEerbei können zur Vervielfachung der betätigbaren Steuergeräte die Radiowellen durch mehrere tonfrequente Wellen moduliert werden.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können die elektromagnetischen Wellen auch Lichtwellen sein.
Bei der Verwendung mechanischer Wellen können Luftwellen, zweckmäßigerweise Ultraschallwellen, benutzt werden.
Es ist bei elektrischen Fernsteuereinrichtungen zur wahlweisen Steuerung von Schaltgeräten an sich bekannt, die Steuerimpulse drahtlos durch mechanische oder elektromagnetische Wellen zu übertragen. Für die vorliegende Erfindung wird daher nur Schutz im Zusammenhang mit dem Gegenstand des Hauptpatentes beansprucht.
In der Zeichnung sind die Schaltbilder für drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 den Senderteil für eine übertragung mit durch tonfrequente Wellen modulierten Radiowellen, Fig. 2 den Empfängerteil zu Fig. 1, Fig. 3 den Senderteil für eine übertragung durch Lichtwellen, Fig. 4 den Empfängerteil zu Fig. 3, Fig. 5 die Änderung des Senderteils nach Fig. 3 bei einer übertragung durch Ultraschallwellen, Fig. 6 die Änderung des Empfängerteils nach Fig. 4 bei einer übertragung durch Ultraschallwellen. Bei der übertragung mit durch tonfrequente Wellen modulierten Radiowellen ist die Senderseite (Fig. 1) wie folgt ausgebildet: Auf der Welle 1 des zweipoligen Synchronmotors 2 ist der rotierende Kontaktarm 3 des Verteilers befestigt, der während einer Umdrehung nacheinander die festen Kontakte 4 a bis 4 f leitend mit der Leitung 5 verbindet. Die Schalter 6a bis 6f des vom Kranführer betätigten Steuergerätes 6 können wahlweise in Nullstellung gebracht oder mit den zugehörigen Kontakten 7 a bis 7f oder 8a bis 8f leitend verbunden werden. Die Kontakte 7 a bis 7 f sind über die Leitung 9 mit dem Tonfrequenzgenerator 11, die Kontakte 8 a bis 8 f über die Leitung 10 mit dem Tonfrequenzgenerator 12 verbunden. Die vom Kontaktarm kommende Leitung 5 und die von den Tonfrequenzgeneratoren kommende Leitung 13 führen zum Hochfrequenzgenerator 14, der die durch die in dem Tonfrequenzgenerator 11 bzw. 12 erzeugte Tonfrequenz modulierte Trägerfrequenz mittels der Antenne 15 ausstrahlt.
In dem Empfängerteil (Fig. 2) nirnm die Antenne 16a die ankommende Energie auf und leitet sie dem Verstärker 16 zu. Hierauf wird die Trägerfrequenz im Demodulator 17 demoduliert. Im Verstärker 18 werden die Tonfrequenzen je nach der Schalterstellung 7 oder 8 (Fig. 1) so verstärkt, daß sie nach Passieren der Bandfilter 19 bzw. 20 mit nachfolgenden Gleichrichtern 21 bzw. 22 die Relais 23 bzw. 24 einschalten.
Die Zuordnung der Relaisspulen 23 a bis 23 f bzw. 24 a bis 24 f zu den Schaltern 7 a bis 7 f bzw. 8 a bis 8 f (Fig. 1) erfolgt dabei durch den rotierenden Kontaktarm 25, der auf der Welle 26 des zweipoligen Synchronmotors 27 befestigt ist. Während einer Umdrehung verbindet der Kontaktarm 25 nacheinander die festen Kontakte 28 a bis- 28f leitend- -mit dem gemeinsamen Pol der Gleichrichter 21, 22. Die Kontakte 28 a bis 28 f sind über Leitungen mit den Relaisspulen23a bis 23f bzw. 24a bis 24f, denen Ladekondensatoren parallel _geschaltet sind, leitend verbunden. Die Relaisspulen23a bis 23f sind über die Leitung29 mit dem Gleichrichter21, die Relaisspulen 24 a bis 24 f sind über die Leitung 30 mit dem Gleichrichter 22 verbunden.
Wenn die Verteiler im Betrieb synchron umlaufen, dann werden immer die korrespondierenden Kontakte a, b, c usw. gleichzeitig geschlossen. Steht nun z. B. der Schalthebel des Schalters 6 c nach links und der Schalthebel - des Schalters 6f nach rechts, dann wird bei Kontaktgabe der Strom folgenden Weg nehmen: Vom Tonfrequenzgenerator 11 über 7 c nach 4 c, von da über den Kontaktarm 3, die Leitung 5 und den Hochfrequenzgenerator 14 zur Antenne 15. Die von der Antenne 15 ausgestrahlte Energie wird von der Antenne 16 a aufgefangen und dann über den Kontaktarm 25 und den Kontakt 28 c zur Relaisspule 23 c geführt. Für den nach rechts stehenden Schalthebel des Schalters 6f gelten ähnliche überlegungen, woraus sich ergibt, daß hier die Relaisspule 24f anspricht.
Je nach der Stellung der Schalter des Steuergerätes 6 ziehen die verschiedenen Relais an. Die Relais steuern die Triebwerksschütze. Die den Relaisspulen parallel geschalteten Kondensatoren sorgen dafür, daß die Relais auch in den zwischen der Kontaktgabe liegenden Zeiten nicht abfallen. Es können z. B. .den Schaltern 6 a und 6 b die Ständer- und Läuferschütze des Hubwerkes, den Schaltern 6 c, 6 d die Ständer- und Läuferschütze des Katzfahrwerkes und den Schaltern, 6 e, 6f die Ständer- und Läuferschütze des Kranfahrwerkes zugeordnet sein. Dem Kontakt 7 a ist z. B. das Ständerschütz für Heben, dem Kontakt 8a das Ständerschütz für Senken, dem Kontakt 7b das erste Läuferschütz und dem Kontakt 8 b das zweite Läuferschütz zugeordnet. Auf diese Weise können die drei Triebwerke einzeln oder in beliebiger Kombination in beliebigen Richtungen gleichzeitig oder nacheinander willkürlich mit verschiedenen Geschwindigkeiten gesteuert werden. Die Befehlsübertragung geschieht praktisch trägheitslos.
Bei der übertragung durch Lichtwellen ist auf der Senderseite (Fig. 3) die Primärwicklung eines Transformators 31 über Vorwiderstände 32 an die Phasen RST angeschlossen. Die Spulen der sechsphasigen Sekundärwicklung 32 a bis 32 f sind über die Gleichrichter 33 a bis 33 f und die Schalter 34 a bis 34 f an die zu einem Lichtblitzgerät 35 führende Leitung 36 wahlweise anschaltbar. Der andere Pol des Lichtblitzgerätes ist über einen Varistor 37 (spannungsabhängigen Widerstand) und die Leitung 38 mit dem Sternpunkt der Sekundärwicklungen verbunden. Der Varistor 37 dient dazu, genau definierte, zeitlich durch Dunkelzeiten getrennte Lichtblitze zu erzeugen.
Um die Zahl der möglichen Schaltbefehle zu vervielfachen, kann die beschriebene Anordnung durch die Verwendung mehrerer Liühtblitzger*äte beliebig oft wiederholt werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein zweites LichtbEtzgerät 39 mit Varistor 41 _ gezeigt, das über Schalter 40 a bis 40 f an die Sekundärwicklungen 32 a bis 32f -des Transformators angeschlossen ist. Wie aus dem gezeigten Beispiel ersichtlich, ist es in diesem Falle nicht nötig, neue Transformatoren und Gleichrichter anzuordnen, sondern sämtliche Lichtblitzgeräte können über besondere Schalter an einem gemeinsamen Transformator über gemeinsame Gleichrichter angeschlossen werden.
Im Empfängerteil (Fig. 4) nimmt die Fotozelle 42 bzw. 43 den von dem Lichtblitzgerät 35 bzw. 39 kommenden Lichtblitz auf. Die zueinander gehörenden Lichtblitzgeräte und Fotozellen müssen natürlich so in der Kranhalle bzw. am Kran angebracht sein, daß ein zusammengehöriges Paar nicht durch ein anderes zusammengehöriges Paar beeinflußt werden kann. Die Fotozelle 42 bzw. 43 nimmt die Impulse auf. Trifft ein solcher Impuls auf die Fotozelle, dann wird die durch die Gitterbatterie 44 erzeugte Sperrspannung _aufgehoben, und es kann über denVaristor 45 bzw. 46 Anodenstrom von der Leitung 47 bzw. 48 durch die Röhre 49 bzw. 50 über die Leitung 51 zurück zum Stempunkt des Transformators 52, 53 fließen. Ist z. B. Schalter 34 a (Fig. 3) geschlossen, dann leuchtet das Lichtblitzgerät 35 in dem Augenblick auf, in dem das Spannungsmaximum in Spule 32a herrscht. Zur gleichen Zeit aber tritt auch in Spule 53 a ein Maximum auf, so daß der Anodenstrom über den Gleichrichter 54 a durch das Relais 55a fließt, da zu dieser Zeit die Sperrwirkung des Gitters der Röhre 49 durch den auf der Fotozelle 42 auftreffenden Lichtimpuls aufgehoben ist.
Bei einer übertragung durch Ultraschallwellen kann grundsätzlich die gleiche Schaltung verwendet werden, wie sie in Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Auf der Senderseite wird zwischen den Punkten 57 und 58 an Stelle des Lichtblitzgerätes 35 und des Varistors 37 eine Ultraschallquelle eingeschaltet. Diese Utraschallquelle besteht aus einem Tongenerator 59 (Fig. 5), der über einen Magnetverstärker einen Ultraschallstrahler 60 speist. In den Ausgangskreis des Tongenerators 59 ist eine Drosselwicklung 61 geschaltet. Wenn in der Steuerwicklung 62 durch Schließen eines der Kontakte 34a bis 34f Strom fließt, wird, die Wirkung der Drosselwicklung 61 aufgehoben, und der Ultraschallstrahler 60 strahlt Ultraschallwellen aus.
Auf der Enipfängerseite wird zwischen den Punkten 63 und 64 (Fig. 4) an Stelle der Fotozelle 42 die in Fig. 6 dargestellte Einrichtung angebracht. Diese besteht aus einem Ultraschallmikrofon 65, einem Verstärker 66 und einem Gleichrichter 67.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Elektrische Femsteuereinrichtung zur wahlweise gleichzeitig oder nacheinander erfolgenden Fernbetätigung nach dem Arbeitsstromprinzip arbeitender Schaltgeräte, bei der mittels einer Verteilereinrichtung über ein und denselben Leitungsweg zeitlich kurz aufeinanderfolgende Steuerimpulse übertragen werden, von denen jeder einem der zu betätiganden Schaltgeräte zugeordnet ist, und bei der an jedem Schaltgeriät der zugehörige Impuls periodisch in so kurzem Zeitabstand und in solcher Stärke erneut gegeben wird, daß unter Berücksichtigung der Trägheit des Schaltgeräts dieses nicht abfallen kann, nach Patent 1040 657, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse auf drahtlosem Wege durch mechanische oder elektromagnetische Wellen übertragen werden.
2. Elektrische Fernsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die übertragung durch Radiowellen erfolgt. 3. Elektrische Fernsteuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vervielfachung der betätigbaren Steuergeräte die Radiowellen durch mehrere tonfrequente Wellen moduliert werden. 4. Elektrische Fernsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die übertragung durch Lichtwellen erfolgt. 5. Elektrische Fernsteuereinrichtung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die übertragung durch Luftwellen erfolgt. 6. Elektrische Fernsteuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die übertragung durch Ultraschallwellen erfolgt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 709 271, 713 009, 728 542, 833 067, 878 975; Venzke, >Ternbedienungsanlagen im Energieversorgangsbetrieb«, 1950, S. 154ff.