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Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuer- und Meldeeinrichtung für
den Bergbau unter Tage, bei der mehrere Empfänger durch Befehlsgeber, die an eine
gemeinsame Verbindungsleitung der Empfänger mit verschiedenen Sendern angeschlossen
sind, durch unterschiedliche Übertragungsfrequenzen selektiv steuerbar sind.
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Bei den bekannten Steuer- und Meldeanlagen in Bergbaubetrieben werden
die Relais od. dgl. im allgemeinen mit Gleichstrom gespeist und über zwei Leitungen
von entfernter Stelle aus gesteuert. Um Leitungen einzusparen, ist man dazu übergegangen,
für mehrere zusammenliegende Steuer- bzw. Meldeeinrichtungen eine gemeinsame Leitung
vorzusehen. Bei dem bekannten Tonfrequenzmultiplex-Verfahren können beispielsweise
mehrere Sender und Empfänger an eine gemeinsame zweiadrige Leitung angeschlossen
und gleichzeitig eine größere Anzahl von Steuer- und/oder Meldebefehlen übertragen
werden.
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Hinsichtlich der Stromversorgung derartiger Anlagen ist in Bergbaubetrieben
sowohl eine örtliche als auch eine Fern-Einspeisung bekannt. Die örtliche Einspeisung
läßt sich zwar eigensicher ausführen, hat aber den Nachteil, daß die Schaltelemente
druckfest gekapselt sein müssen und daß eine Überwachung der Einspeisung nach über
Tage vorgenommen werden muß. Eine Anlage mit Ferneinspeisung kann dagegen nicht
eigensicher ausgeführt werden, weil der Energiebedarf für die unter Tage eingebauten
Einrichtungen zu groß ist.
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Es ist ferner eine Schaltungsanordnung zur wahlweisen Übertragung
mehrerer unterschiedlicher Steuerbefehle über eine zweiadrige Leitung bekannt, bei
der die Steuerbefehle dadurch hervorgerufen werden, daß an der Sendestelle unterschiedlich
bemessene Blindwiderstände an die Adern der übertragungsleitung angeschlossen werden.
Da in diesem Falle für die Übertragung der unterschiedlichen Steuerbefehle nur eine
einzige Frequenz benutzt wird, können die einzelnen Steuerbefehle nur zeitlich nacheinander
übertragen werden. Für den Zeitabstand der einzelnen Steuerbefehle spielt bei dieser
Schaltungsanordnung unter anderem die Ansprechdauer eines abfallverzögerten Relais,
das dazu dient, an der Empfangsstelle die den verschiedenen Teilwiderständen der
Sendestelle zugeordneten Restwiderstände einzuschalten, eine große Rolle. Als weiterer
Nachteil kommt hinzu, daß neben den Adern a, b der Doppelleitung auch noch
die Erde als dritte Verbindung benötigt wird. Im Bergbau ist aber eine Erdverbindung
nicht zulässig.
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Weiterhin ist eine Schaltung einer leitungsgebundenen Frequenzsteuereinrichtung
mit mehreren Befehlsstellen, insbesonders für Eisenbahnzüge, bekannt. Bei dieser
Schaltung wird eine bereits vorhandene Leitung, z. B. die Heizleitung eines Eisenbahnzuges
für die Übermittlung von Steuerbefehlen von an beliebiger Stelle der Leitung angeordneten
Befehlsständen auf ebenfalls an beliebiger Stelle der Leitung befindliche Empfänger
ausgenutzt. Am Anfang der Leitung ist ein einziger ständig arbeitender Sender vorgesehen,
während an jedem Befehlsstand für jede Befehlsfrequenz ein hierauf abgestimmter
Saugkreis angeordnet ist, dessen Einschaltung einen Kurzschluß nur der in die Leitung
eingespeisten zugehörigen Befehlsfrequenzen bewirkt, so daß alle hierauf abgestimmten
und von dieser Befehlsfrequenz erregten Empfängerrelais abfallen. Da die Senderenergie
bei dieser Schaltung auf eine offene Leitung übertragen wird, ist es für eine zuverlässige
Arbeitsweise erforderlich, daß die elektrische Leitungslänge klein ist gegen die
Viertelwellenlänge der vom Sender erzeugten Frequenz. Es müssen also quasi stationäre
Zustände herrschen, da anderenfalls Spannungsknoten nichtgegebene Befehle vortäuschen
können. Der zur Verfügung stehende Frequenzbereich ist dadurch erheblich eingeschränkt.
Weiterhin muß der Eingangswiderstand der einzelnen Empfänger groß sein gegenüber
dem Widerstand des jeweils eingeschalteten Saugkreises. Der Eingangswiderstand des
Empfängers darf ferner nicht auf die maximale Leistungsübertragung vom Sender angepaßt
sein, sondern ist für eine Unteranpassung auszulegen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung
zur gleichzeitigen übertra-(,ung mehrerer Fernwirkvorgänge über eine zweiadrige
Leitung derart auszubilden, daß für die an beliebigen Stellen der Übertragungsleitung
anzubrinaenden Befehlsgeber keine eigene Stromversorgung benötigt wird.
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Bei einer Steuer- und Meldeeinrichtung für den Bergbau unter Tage,
bei der mehrere Sender und Empfänger unterschiedlicher übertragungsfrequenzen an
eine gemeinsame zweiadrige Leitung angeschlossen sind und mittels der mehrere Steuerbefehle
gleichzeitig übertragbar sind, wobei Befehlsgeber aus abgestimmten passiven Schwingkreisen
für eine selektive Änderung der Spannungen der übertragungsfrequenzen vorgesehen
sind, die an einer oder mehreren Stellen der gemeinsamen Leitung an- und abschaltbar
sind, besteht die Erfindung darin, daß die Sender und die Empfänger sich an ein
und demselben Aufstellungsort befinden und durch eine an den Aufstellungsorten der
Befehlsgeber vorbeigeführte Ringleitung miteinander verbunden sind.
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Die nach der Erfindung vorgesehene Schaltungsausführung entspricht
einer Fernwirkeinrichtung, bei der von einer Stelle aus, insbesondere aber von mehreren
Stellen aus, eine an einer entfernten Stelle befindliche Empfangsanlage mit mehreren
Empfängern gesteuert wird. Der besondere Vorteil dieser Schaltungsausführung liegt
darin, daß die Befehlsgeber ohne eigene Energieversorgung arbeiten. Dadurch können
nicht nur die Befehlsgeber selbst, sondern auch die zugehörigen Übertragungswege
eigensicher ausgeführt werden. Die normalerweise erforderlichen, verhältnismäßig
teuren Kapselungen, die außerdem die Wartung und die Behebung von Störungen erschweren,
sind bei der erfindungsgemäßen Steuer-und Meldeeinrichtung außerhalb des Aufstellungsortes
der Empfangsanlage entbehrlich. Da es sich bei der zweiadrigen Verbindungsleitung
um eine abgeschlossene Leitung handelt, spielt die elektrische Leitungslänge keine
Rolle. Für den Bereich der zu übertragenden Frequenz bestehen deshalb nicht die
bei einer offenen Leitung sich ergebenden Beschränkungen.
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Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines zeichnerisch dargestellten
Ausführungsbeispieles näher erläutert. Auf der Zeichnung ist in Form eines Blockschaltbildes
eine Steuer- und Meldeeinrichtung für die Übertragung von drei Steuerbefehlen von
drei verschiedenen Befehlsgebern aus dargestellt.
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Die Sender 1, 2 und 3 sind durch eine zweiadrige Ringleitung 4 mit
den am Sendeort befindlichen Empfängern 5, 6 und 7 verbunden. An die einzelnen
Empfänger
ist jeweils ein Empfangsrelais 8, 9 bzw. 10 angeschlossen. Von den parallel geschalteten
Sendern ist die zweiadrige Ringleitung 4 an den Aufstellungsorten der einzelnen
Befehlsgeber 11, 12 und 13, die beispielsweise auf verschiedenen Sohlen des Grubenbetriebes
stehen, vorbeigeführt.
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Die Schwingkreiselemente der einzelnen Befehlsgeber 11, 12 und 13
sind derart bemessen, daß die Spannungen der verschiedenen Frequenzen der Sender
1, 2 bzw. 3 selektiv geändert werden können. Die Schaltung kann so ausgeführt sein,
daß bei Einschaltung eines Befehlsgebers die Spannung des betreffenden Senders durch
einen Saugkreis kurzgeschlossen wird, so daß der nachgeschaltete Empfänger nicht
mehr erregt wird und das zugehörige Relais abfällt. Die Steuer- und Meldeeinrichtung
kann aber auch in der Weise betrieben werden, daß die Spannungen der einzelnen Frequenzen
zwischen den Sendern und den Empfängern durch die zugehörigen Befehlsgeber durch
Sperrkreis gesperrt sind und erst bei Betätigung der Befehlsgeber freigegeben werden.
In diesem Fall werden die Empfänger nur während der Dauer der übertragung eines
Steuer- bzw. Meldevorganges erregt. Die passiven Befehlsgeber 11, 12 und 13 können
in der einfachsten Ausführung aus einer Reihenschaltung einer Induktivität, einer
Kapazität und einem einpoligen Schalter bestehen (Saugkreis).