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Beschreibung zu der Patentanmeldung betreffend Schaltung zur automatischen
Steuerung einer Drehscheibe für Einschienen-Laufkatzen.
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Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur automatischen Steuerung
einer Drehscheibe ohne definierte Ausgangslage sowie mit zwei Eingängen und zwei
Ausgängen fUr programmgesteuerte elektrische Laufkatzen, die auf Einschienengleisen
mit Umlenkstellen laufen0 Es ist bereits eine Drehscheibe bekannt, die sich zusammen
mit der sie passierenden elektrischen Lauf katze dreht. Des bedeutet jedoch übermässiges
totes Gewicht und hohen Leistungsverbrauch. Innerhalb des Dreh scheibertbereichs
sind die Stromschienen in Abschnitte unterteilt,
was fYbergangsfunken
verursacht. Die verwendete Ausrüstung ist von schwerer AusfUhrung, grossen Gesamtabmessungen
und hohem Gewicht, Ausserdem enthalt das System eine grosse Anzahl von Endschaltern
und Magneten sowie ein vorher eingestelltes Zeitrelais. Für die richtige Arbeitsweise
des Systems ist schliesslich eine Bedienungsperson erforderlich. Alle diese Umstände
machen das System, seine Steuerung und Verwendung umständlich, wahrend die Betriebssicherheit
durch die grosse Anzahl der verwendeten Bauelemente verringert ist. Ein weiterer
Nachteil besteht darin, dass die Drehscheibe nur mit definierter Ausgangslage arbeitet.
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Erfindungsgemass werden die obigen Nachteile durch eine elektrische
Schaltung zur automatischen Steuerungvon Drehscheiben der eingangs bezeichneten
Art vermilden. Die Schaltung umfasst vier Relais, die jeweils eine Drehung der Scheibe
bewirken, wenn der Steuerrelaisblock einer Laufkatze an eine erste oder zweite Steuerschiene
ein elektrisches Signal abgibt, und von denen das bei Ankunft einer Laufkatze am
ersten Eingang eine Drehung der Scheibe im Gegenzeigersinn bewirkende erste Relais
über
den vorletzten Abschnitt der ersten Steuerschiene vor der Drehscheibe auf der Seite
des ersten Eingangs, einen Ruhekontakt des vierten Relais, einen Ruhekontakt des
zweiten Relais sowie einen Ruhekontatt eines bei Ankunft einer Laufkatze sm ersten
Eingang die Drehung der Scheibe im Uhrzeigersinn begrenzenden Endschalters einschaltbar
ist; von denen des bei Ankunft einer Laufkatze am ersten Eingang eine Drehung der
Scheibe im Uhrzeigersinn bewirkende dritte Relais über den vorletzten Abschnitt
der zweiten Stewerschiene vor der Drehscheibe auf der Seite des ersten Eingangs,
einen Ruhekontakt des ersten Relais sowie zonen Ruhekontakt eines die Drehung der
Scheibe bei Ankunft einer Laufkatze am ersten Eingang im Uhrzeigersinn und bei Ankunft
einer Laufkatze am zweiten Eingang im Gegenzeigersinn begrenzenden Endschalters
einschaltbar ist; von denen das bei Ankunft einer Laufkatze am zweiten Eingang eine
Drehung der Scheibe im Uhrzeigersinn bewirkende zweite Relais über den vorletzten
Abschnitt der ersten Steuerschiene vor der Drehscheibe auf der Seite des zweiten
Eingangs, einen Ruhekontakt des dritten Relais, einen Ruhekontakt des ersten Relats
sowie einen Ruhekontakt eines bei Ankunft einer Laufkatze am zweiten Eingang die
Drehung der
Scheibe im Gegenzeigersinn begrenzenden Endschalters
ein.
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schaltbar ist, und von denen das bei Ankunft einer Laufkatze am zweiten
Eingang eine Drehung der Scheibe im Gegenzeigersinn bewirkende vierte Relais über
den vorletzten Abschnitt der zweiten Steuerschiene vor der Drehscheibe auf der Seite
des zweiten Eingangs, einen Ruhekontakt des zweiten Relais sowie den Ruhekontakt
des zweitgenannten Endschalters einschaltbar ist, wobei dieser Endsohalter zwischen
den anderen beiden Endschaltern angeordnet ist.
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Die Figur veranschaulicht die Erfindung anhand eines Prinzipschaltbildes.
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Das System umfasst vier Stromschienen und zwei Steuerschienen 1 und
2. Um das Schaltbild nicht zu überladen, sind die Stromschienen nicht gezeigt. Die
Steuerschienen sind in voneinander isolierte Abschnitt unterteilt.
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Die Steuerschiene 1 ist dasu bestimmt, dem Steuerrelaisblock der
Laufkatze ein Signal zuzuftihren, wenn dieser mit Spannung aus nur einer Phase versorgt
wird; die Laufkatze hält dann an, bis die Spannung der Steuerschiene
abgeschaltet
wird. In bestimmten Intervallen wird dieser Schiene über den ihr zugeordneten Schleifkontakt
ein Stromimpuis aus dieser Phase zugeführt, um die Drehscheibe, wenn gewünscht,
zu verstellen, Der Steuerschiene 2 wird über den entsprechenden Schleifkontakt der
elektrischen Laufkatze ständig Spannung zugeführt, um, wie weiter unten erklärt
wird, Zusammenstösse zwischen zwei einander auf dem selben Gleis folgenden Laufkatzen
zu verhindern.
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Soll eine am Eingang A ankommende Laufkatze zum Ausgang D gekeitet
werden, so sendet ihr Steuerrelaisblock beim Passieren einer Unterbrecherstrecke
I einen Strominpuls aus. Dieser schliesst einer Stromkreis vor der Phase L3 des
Stenerrelaisblocks über den der Steuerachiene 1 zugeordneten Schleifkontakt, einen
Abschnitt al, einon Kipphebelschalter T4, Ruhekontakte p4 und p2 von Relais P4 bzw.
P2, die Magnetspule eines Relais P1 sowie den Ruheknntakt v1 eines Endschalters
V1 zur Phase L2. Das Relais P1 zieht en, bieibt selbsterregt und betätigt den Motor
M, der die Scheibe im Segenzeigersinn dreht. Ein Arbeitskontakt p1 des Releis P1
führt den Abschnitten a10 und a11 der Schiene
1 in den Drehscheibeneingangen
A bzw. C eine Spannung zu. Die Laufkatze hält vor der Drehscheibe an und führt Uber
ihren der Steuerschiene 2 zugeordneten Schleifkontakt den Abschnitten a7, a8 und
a9 von dem Abschnitt a12 aus Spannung Ziu. Eine gegebenenfalls nachfolgende Laufkatze
hält an. Die Drehung der Scheibe wird durch den Endschalter V1 begzenzt, wordurch
dessen Ruhekontakt v1 geöffnet wird. Infolgedessen fällt das Relais P1 ab und hebt
die Blockierung der Abschnitte alO und all auf, woraufhin die Laufkatze die Drehscheibe
passiert. Zu einem bestimmten späteren Zeitpunkt verlässt der der Schiene 2 zugeordnete
Schleifkontakt den Abschnitt a5 und hebt die Blockierung der Drehscheibeneingänge
auf.
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Soll eine nächste, am Eingang A eintreffende Laufkette ebenfalls
zum Ausgang D geleitet werden, so sendet ihr Steuerrelaisblock beim Passieren der
Unterbrecherstrecke 1 einen weiteren Stromimpuls aus. Da sich der Endschalter Vl
im betätigten Zustand befindet, ist der Stromkreis des Relais Pl offen, die Laufkatze
passiert die Drehscheibe ohne anzuhalten und blockiert dabei die Drehscheibeneingänge
über ihren der Steuerschiene 2 zugeordneten
Schleifkontakt und
einen der Abschnitte a12,a14 oder aS. Soll jedoch die nächste Laufkatze zum Ausgang
B gebracht werden, so sendot ihr Steuerrelaisblock keinenStromimpuls aus. In einem
bestimmten Zeitpunkt schliesst sich dann ein Stromkreis von der Phase L3 des Steuerrelaisblocks
der Laufkatze über den der Stromschiene 2 zugeordneten Schleifkontakt, einen Abschnitt
a3, einen Kipphebelschalter T3, einen Ruhekontakt t1 des Rolais P1, die Magnetspule
eines Relais P3 sowie den Ruhekontakt v3 des Endschalters V3 zur Phase L2. Das Relais
P9 zieht an, blo--ibt selbsterregt, schaltet den Motor M zur Drehung der Scheibe
im Uhrzeigersinn ein und hält durch Zuführung einer Spannung an die Abschnitte a10
und all die Laufkatze vor der drehenden Scheibe an. Die Drehung wird durch den Endschalter
V3 begrenzt. Dadurch wird die Spannung von den Abschnitten alO und all abgeschaltet,
und die Laufkatze passiert die Drehscheibe. Zu einem späteren Zeitpunkt verlässt
der der Schiene 2 zugeordnete Schaleifkontakt den Abschnitt a6 und hebt somit die
Blockierung der Drehscheibeneingänge auf.
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Die Arbeitsweise der Schaltung ist prinzipiell gleich, wenn eine
Laufkatze am Eingang C der Drehscheibe
eintrifft. Soll sie zum Ausgang
B geleitet werden, so sendet ihr Steuerrelaisblock beim Passieren einer Unterbrecherstrecke
II einen Strominpuls aus. Dieser schliesst den Stromkreis des Relais P2. Das Relais
bleibt selbsterregt und betätigt den Motor M, der die Drehscheibe im Uhrzeigersinn
bewegt. Gleichzeitig halt die Laufkatze vor der Drehscheibe an. Am Ende der Drehung
betätigt die Drehscheibe den Endschalter V2, was die Spannungszuführung zu den Abschnitten
alO und all aufhebt Die Laufkatze passiert dann die Drehscheibe zum Ausgang Be Soll
die Laufkatze dagegen zum Ausgang D geleitet werden, so sendet ihr Steuerrelaisblock
keinen Stromimpuls aus. In einem bestimmten Zeitpunkt schliesat sich dann ein Stromkreis
von der Phase L3 über den der Schiene 2 zugeordneten Schleifkontakt, einen Abschnitt
a4, einen Kipphebelschalter T2, einen Ruhekontakt p2 des Relais P2, die Magnetspule
des Relais P4 sowie den Ruhekontakt v3 des Endschalters V3 zur Phase L2. Die Drehscheibe
bewegt sich im Gegenseigersinn, bis der Endschalter V3 diesen Stromkreis unterbricht.
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Solange sich die Drehscheibe dreht, d.h. sich in einer Zwischenstellung
befindet, bewirkt die Reihenschaltung
der Ruhekontakte v3, v2
und vl eine Doppelblokkierung zusätzlich zu der durch die Relais Pl, P2, P3 bzw.
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P4 bewirkten Blockierung. Dies beeinflusst die ordnungsgemässe Arbeitsweise
der Schaltung nicht.
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Die Länge der Abschnitte al, a2,,a3 und a4 soll die, Möglichkeit
einer Selbstblockierung ausschalten.
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Die Abschnitte al und a3 bzw. a2 und a4 sollen in Fahrt richtung so
angeordnet sein, dass suerst der der Schiene 1 zugeordnete Schleifkontakt den Abschnitt
al bzw. a2 und dann der der Schiene 2 zugeordnete Schleifkontakt den Abschnitt a3
bzwZ a4 berührt. Auf jeden Fall, soll die gegenseitige Verschiebung dieser Abschnitte
kleiner sein als der Bremsweg der Laufkatze.
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Die Länge der Abschnitte alO und all soll ein Anhalten der Laufkatze
in sicherem Abstand von der Drehscheibe gestatten, Ausserdem besteht zwischen den
Relais Pl, P2,P3 und P4 gegenseitige Blockierung.
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Die Längen der einzelnen Abschnitte müssen ausserdem folgenden zusätzlichen
Bedingungen genügen:
a2 + all = alO; a7 = a8 - a9 X a17 - a18 X
a2O; a3 + a12 + al9 = al + a7 + alO; a2 + a9 + all = a4 + al6 + a2,l; al + a7 <
a19; a2 + a9 < a21.
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Die Schaltung weist folgende Eigenschaften und Blockierungszustände
auf: a) Aufhebung der automatischen Steuerung und Umschaltung auf Handbetrieb über
die Kipphebelschalter T1 - T4 sowie Drucktasten N1-N4.
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b) Elektrische Blockierung der Laufkatze während der Drehung der
Scheibe, d.h. die Laufkatze bewegt sich nicht, bis die Drehscheibe ihre definierte
Stellung erreicht hat und anhält.
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c) Wiederherstellung der Blockierung, falls in der Stromversorgung
des Drehscheibenbereichs eine Unterbrechung auftritt, während sich in diesem eine
Laufkatze befindet; die Abschnitte a7,a8 und a9 stehen nmlich in dieser Situation
unter Spannung, da sie mit den Abschnitten a5,a6,a12, a13,a14,a15 und a16 der Schiene
2 verbunden sind.
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d) Vermeidung der Gefahr, dase eine zweite Laufkatze in den Drehscheibenbereich
gelangt, bevor die erste ihn verlassen hat.
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e) Blockierung des gesamten Drehscheibensystems, falls ein Spannungsausfall
auftritt, während sich die Drehscheibe in einer Zwischenstellung befindet. Dabei
wird ein Stromkreis von der Phase L3 über die Ruhekentakte v3,v2, v1, die Abschnitte
a10 und all sowie den Steuerrelaisblock der vor der Drehscheibe blockierten Laufkatze
zur Phase L2 geschlossen. Die Eingänge der Drehscheibe werden durch den folgenden
Stromkreis blockierts: L3, Schleifkontakt an der Schiene 2, Abschnitte a12 und a16,
Abschnitte a7,a8 und a9, Steuerrelaisblock der sich nähernden Laufkatze, L2. Ea
ist erforderlich, zusätzlich eine Handsteuerung zur Betätigung der Drehscheibe vorzusehen
und zwar mittels der Drucktaste N1 für den Fall, dass die Laufkatze, die eine Drehung
der Scheibe verlangt, am Eingang A ankommt, bzw. mittels der Drucktaste N2, falls
die Laufkatze am Eingang C ankommt.
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f) Vermeidung der Gefahr, dass zwei Laufkatzen gle ichzeitig in den
Drehscheibenbereich gelangen; in diesem Fall
erhalt die Laufkatze
am Eingang A Vorrang. Dies wird durch geeignete Aufteilung und Verbindung der in
Abschnitte unterteilten Steuerschienen mit den Drehscheibeneingangen erreicht, wie
es in dem Sohaltbild gezeigt ista Nähern sich zwei Laufkatzen gleichzeitig der Drehscheibe
und be findet sich nun die eine am Eingang A auf dem Abschnitt a18 und die andere
am Eingang C auf dem Abschnitt a22, so führt der der Schiene 1 zugehörige Schleifkontakt
der Laufkatze am Eingang A den Abschnitten a20 und a21 im Bereich des zweiten Eingangs
C eine Spannung zu. Infolgedessen bleibt die zweite Laufkatze stehen. Bei ihrer
weiteren Bewequng passiert die erste Laufkatze den Abschnitt a19 und hält die Blockierung
aufrecht. Wird dem Abschnitt a3 ein Stromimpuls zugeftilirt, so füllt die Spannung
an den Abschnitten a2O und a21 ab, die zweite Laufkatze bewegt sich auf die Drehscheibe
zu und erreicht den Abschnitt a9. Gleichzeitig erreicht die erste Laufkatze den
Abschnitt a12 und führt dem Abschnitt a9 eine Spannung zu, die bestehenbleibt, bis
die erste Laufkatze den Drehscheibenbereiah über die Abschnitte a6 oder a5 verlasst.
Auf diese Weise wird die zweite Laufkatze auf dem Abschnitt a9 angehalten und setzt
ihre Bewegung erst fort, wenn die erste Laufkatze den Drehscheibenbereich
verlassen
hat. Kommt in der Zeit, während der die zweite Laufkatze auf dem Abschnitt a9 wartet,
eine dritte Laufkatze am Eingang A an, so muss sie auf dem Abschnitt a17 warten,
der durch den' Abschnitt a21 so lange blockiert ist, bis die, zweite Laufkatze diesen
verlässt.
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Die dritte Laufkatze bewegt sich dann auf die Drehscheibe zu und hält
erneut auf dem durch die Abschnitte a16,a15, a14,a13,a6 und a5 blockierten Abschnitt
a8 an, auf dem sis wartet, bis die zweite Laufkatze den Drehscheibenbereich verlassen
hat.
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Die vorliegende elektrische Schaltung eignet sich für solche Fälle,
bei denen die Zahl elektrischer Laufkatzen, deren Laufrichtung auf den ersten bzw.
den zweiten Ausgang zu geändert werden soll, praktisch gleich iStg da die Drehscheibe
nach dem Passieren einer Laufkatze in ihrer Stellung stehenbleibt, bis von der nächsten
eintreffenden Laufkatze ein neuer Befehl empfangen wird.
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Patentanspruch