DE2154090A1 - Vorrichtung zur Fernsteuerung der Einschaltung einer Belastung - Google Patents

Description

Patentanwälte
Dr. Ing. Walter Abitz

Dr. Dieter F. Morf 29. Oktober 1971

Dr. Her-- V R-?"ns P-290

8 München CS, PierKer.suerslr.28

PASS & SEYMOUR, INC. Solvay Station, Syracuse, N.Y., V. St. A.

Vorrichtung zur Fernsteuerung der Einschaltung

einer Belastung

Die vorliegende Erfindung betrifft Fernsteuersysteme und insbesondere Fernsteuersysteme zur Einschaltung einer Belastung.

Femsteuersysteme zur Einschaltung oder Ausschaltung einer Spannung an einer Belastung wie beispielsweise einem Motor, einer Lampe oder einem Beleuchtungssystem und dgl., sind wohlbekannt. Im allgemeinen verwenden diese Systeme die gesteuerte Spannung für die Durchführung der Steuerung. Im allge-* meinen wird dabei ein Transformator verwendet, um die gesteuerte Spannung zu verringern und diese verringerte Spannung wird dann für die Steuerung eingesetzt. Beispielsweise wird in einem System zur Steuerung einer Hausbeleuchtungsanlage die Spannung von 120 Volt auf 24 Volt verringert und die 24 Volt-Spannung wird dann als Steuerspannung verwendet. Alle derartige Systeme erfordern einen Transformator und Windungen ausreichender Grosse zur Aufnahme des benötigten Stroms. Bei den heutigen Preisen sind die Kosten eines derartigen Systems beträchtlich.

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Darüberhinaus sind die elektrischen Daten der in derartigen bekannten Fernsteuerungssystemen verwendeten Transformatoren derart, dass ein Ohm'scher Spannungsabfall die Länge der üblicherweise für die Steuerleitungen verwendeten Drähte auf verhältnismässig kurze Entfernungen begrenzt.

Die genannten Kosten können erheblich verringert werden, falls eine Niederspannung aus einer anderen Quelle wie der gesteuerten Spannung erhalten werden kann. Bei einem derartigen Gystem ist kein Transformator zum Herabtransformieren der Spannung erforderlich und, falls die Spannungsquelle einen Impuls geringer Stromgrösse liefert, ist der notwendige Drahtbedarf erheblich erniedrigt. Die vorliegende Erfindung stellt ein derartiges System zur Verfügung. Die Steuerspannung wird durch das System selbst erzeugt und die gesteuerte Spannung wird nicht für die Steuerung verwendet. Damit kann die Erfindung nicht nur in üblichen Fernsteuerungssystemen verwendet werden, wie beispielsweise bei der Steuerung der Beleuchtung in einem Haus oder einem anderen Bauwerk, sondern auch in solchen Fällen, wo durch Funkenbildung bei der Herstellung des Kontaktes oder durch die in bekannten Systemen erzeugte Wärmebildung ein Feuer oder eine Explosion entstehen kann, beispielsweise in einer Wasserstoff-Atmosphäre.

Darüberhinaus liefert die hohe Impedanz der in der erfindungsgemässen Vorrichtung verwendeten Generatorwicklung eine beträchtliche Unempfindlichkeit gegenüber der Impedanz der Steuerleitung, und daher ermöglicht die Erfindung Steuerungen über Entfernungen, die beträchtlich grosser sind, als sie bisher mit den vorausgehend genannten, einen Transformator aufweisenden Fernsteuersystemen ermöglicht wurden.

Die vorliegende Erfindung besteht aus einer Schalteranordnung und einer Relaisanordnung zur Steuerung der einer Belastung zuzuführenden Spannung. Die Steueranordnung enthält einen Magnet und eine Spulenanordnung zur Erzeugung eines Nieder-

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Spannungsimpulses bei Betätigung des Schalters. Der Niederspannungsimpuls wird über Drähte der Relaisanordnung züge- · führt. Die Relaisanordnung wird durch den Niederspannungsimpuls von der Schalteranordnung betätigt, um die Belastung ein- oder auszuschalten. Die Schalteranordnung weist einen Schalterarm auf ^ welcher in einer Richtung zur Einschaltung einer Belastung betätigt wird und in entgegengesetzter Richtung zur Abschaltung der Belastung. Die Spannung der Belastung wird nicht dazu verwendet, die Steuerspannung zu liefern.

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Fernsteuerungssystem zu schaffen, welches eine Steuerung über Entfernungen erlaubt, die beträchtlich grosser sind, als dies bisher mit üblichen, einen Transformator aufweisenden Fernsteuersystemen möglich war.

Die Erfindung wird anschliessend an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen: ■

Fig. 1 ein Schaltbild der elektrischen Anordnung gemäss der Erfindung,

Fig. 2 eine Darstellung der Schalter- und Relaisanordnung der Erfindung,

Fig. J eine Vorderansicht der Schalteranordnung mit abgenommener Frontplatte,

Fig. 4 einen Schnitt durch die Schalteranordnung, aus welcher die Hagnet- und Spulenanordnung der Schalteranordnung ersichtlich ist,

Fig. 5 einen weiteren Schnitt der Schalteranordnung, aus welcher Einzelheiten des Schalters ersichtlich sind,

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Fig. 6 einen Schnitt durch, die Relaisanordnung im Detail, und

Fig. 7 einen Teilschnitt der Relaisanordnung, welcher die Leitungsschalterkontakte der Belastung zeigt.

Fig. 1 stellt ein Schaltbild des elektrischen Äquivalents der Bauelemente der Erfindung darf. Der innerhalb des gestrichelten Kästchens 1 dargestellte Stromkreis stellt den Stromkreis der Schalteranordnung dar und der innerhalb des gestrichelten Kästchens 2 dargestellte Stromkreis stellt den Stromkreis der Relaisanordnung dar. Der innerhalb des Kästchens 4 dargestellte Stromkreis stellt ein Paar Zungen.relais dar. ELn Zungenrelais besteht aus der oberen Hälfte 8 der Spule 6 und dem Schalter 10 und das zweite Zungenrelais besteht aus der unteren Hälfte 12 der Spule 6 und dem Schalter 14. Die Netzspannung ist an die Leitungen 42 und 44 angeschlossen. Die Leitung 44 ist unmittelbar mit der Belastung 46 verbunden und die Leitung 42 ist mit der Belastung über den Schalter 30 und die Leitung 48 verbunden. Die Magnetspule 16 wird dasu verwendet, den Schalter 30 zu öffnen und zu schliessen und dabei die Netzspannung von der Belastung wegzunehmen oder zuzuführen.

Gemäss Fig. 1 weist di.e Schalteranordnung 1 einen Magneten 3, eine Spule 5 und einen Schalterarm 7 auf. Wie noch ersichtlieh wird, liefern der Magnet 3 und. die Spule 5 eine Steuerspannung. Gelangt der Schalterarm 7 zum Kontakt 15a» so wird das Zungenrelais, welches aus der oberen Hälfte 8 der Spule 6 besteht, eingeschaltet. Durch die Einschaltung dieses Relais wird der Kontakt 10 geschlossen, wodurch die Netzspannung zum oberen Teil der Magnetspule 16 geführt wird. Durch die Zuführung der Netzspannung an den oberen Teil der Magnetspule 16 wird der Schalter 30 geschlossen, wodurch die Netzspannung an die Belastung 46 gelegt wird. Der Schalter ist ein Verklxnkungsschalter, welcher einmal geschlossen in geschlossener Lage bleibt, obgleich der Kontakt 10 erneut geöffnet wird.

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Wird nun der Schalterarm 7 mit dem Kontakt 17a verbunden, so wird das Zungenrelais, welches aus der oberen Hälfte 12 der Spule 6 besteht, betätigt. Die Betätigung dieses Relais schliesst den Eontakt 14 und legt Netzspannung an den unteren Teil der Magnetspule 16. Wird dieser untere Teil unter Spannung gesetzt, so wird der Schalter 30 geöffnet, wodurch die Netzspannung von der Belastung 46 weggenommen wird. Die Belastung 46 kann aus einer beliebigen Belastung bestehen, beispielsweise aus einer Lampe in einer Wohnanlage, einem Motor, einem Teil einer Anlage oder Maschine und dgl.. Es ist ferner offensichtlich, dass sich die Belastung 46 in beliebiger Lage entfernt von der Schalteranordnung befinden kann. Die Leitungen 9, 11 und 13 in Fig. 3 laufen von der Schalteranordnung 1 zur Eelaisanordnung 2. Beispielsweise sind in einer Fernsteuerung für ein Beleuchtungssystem eines Hauses Fernsteuerschalter im allgemeinen im Schlafzimmer und in der Garage angeordnet, so dass die Lampen im Haus abwechslungsweise entweder vom Schlafzimmer oder von der Garage aus- oder eingeschaltet werden können. Daher kann eine Schalteranordnung 1 oder eine Mehrzahl derartiger Schalteranordnungen sowohl im Schlafzimmer wie in der Garage angeordnet sein., um die Lampen des Hauses im ganzen Haus zu steuern.

Anschliessend an die Beschreibung des Betriebs und der grundlegenden elektrischen Merkmale der Erfindung werden nunmehrdie strukturellen Elemente der Erfindung in Verbindung mit den Fig. 2 bis 7 beschrieben. In Fig. 2 ist eine Vorderansicht der Schalteranordnung 1 und eine Seitenansicht der Eelaisanordnung 2 dargestellt, wobei die Schalteranordnung 1 eine Frontplatte 15 und einen Schalterarm 7 aufweist. Die Front platte 15 schliesst das Schaltergehäuse 17 ab. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist die Schalteranordnung 1 ähnlich einem üblichen Ein-Aus-Schalter ausgebildet mit Ausnahme des Umstands, dass der Schalterarm 7 normalerweise in der in Fig. 2 dargestellten Mittellage liegt und nicht oben oder

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unten wie in einem üblichen Ein-Aus-Schalter. Der Grund dafür_s dass sich der Schalterarm 7 normalerweise in einer Mittellage befindet, wird später ersichtlich werden. Die Schalteranordnung 1 ist derart bemessen, dass sie in ,Jedem üblichen Schaltkasten untergebracht werden kann. Die Belaisanordnung wetztein erstes zylindrisches Gehäuse 26 und ein zweites zylindrisches Gehäuse 28 auf. Das zylindrische Gehäuse 26 nimmt die Zungenrelais und das zylindrische Gehäuse 28 das Leistungsrelais auf. Diese beiden Gehäuse sind in Form einer im wesentlichen T-förmigen Anordnung verbunder.. Die Schalteranordnung und die Relaisanordnung 2, welche normalerweise entfernt voneinander liegen, sind elektrisch durch die Leitungen 9₅ 11 und W 13 miteinander verbunden.

Der Aufbau der Schalteranordnung 1 ist is einzelnen in den Fig. 3» 4- und 5 dargestellt. Die Fig, 3 zeigt eir? 7crieransicht der Schalteranordnung mit abgenommener Frontplstte 15 und die Fig. 4- und 5 sind Schnitts läng? der· Linien B-B und A-A der Fig. 3. Vie aus diesen Figuren ersichtlich ist_s befindet sich. die Schalteranordnung in einen Gehäuse 17_s welcaes zusammen mit einem Deckel 17' eine Umschliessuicg ίϋτ die Schalteranordnung bildet, Die Srontplatte 1;? weist Flanschen 15^! auf j welche über den Deckel 1?' tuid das Gehäuse -T? greifen, um den Deckel 17' am Gehäuse 17 zu. halten. Die-Schalteranordnung ^ 1 weist einen Schalterarm 7 auf, welcher .einen Handgriff besitzt, der sich, durch den Deckel 17^! erstreckt» Das andere Ende des Schalterarss 7 besteht aas einem hehlen Halbzylinder, wobei sich ein zylindrisches Querglied 19 quer über fixe Schalterbreite erstreckt und auf diesen Seil des Schalterariss abgestimmt und damit verbunden ist» Ein Stab 21-, welcher einteilig mit den. zylindrischen Querglied 19 ausgebildet ist, erstreckt sich im rechten Winkel von der Längsachse des Querglieds 19» wie aus Fig. 5 ersichtlich, ist. An ^edeia Ende des Stabs 21 ist eine Klinke 23 befestigt_} beispielsweise durch Nieten 25. Die Klinken 23 sind am Stab 21 derart befestigt,

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dass sie sich frei um die Achse der Nieten 25 drehen können. Die Drehbewegung der Klinken 23 erfolgt unter Vorspannung mit Hilfe einer Feder 27- Die Feder 2? besitzt zwei Arme, wovon sich jeder durch einen geschlossenen Xanal 29 erstreckt, welcher einstückig an jeder der Klinken 23 ausgebildet ist. Der Kittelteil der Feder 27 wird längs der Achse des zylindrischen Querglieds 19 gehalten. Ein Klinkenrad 31» welches einstückig mit einem Zahnrad 33 ausgebildet ist, ist unmittelbar hinter der Schalterarmanordnung befestigt. Diese Klinkenrad-Zahnradanordnung ist drehbar auf einem Isolator 45 angebracht, der in Fig. 3 dargestellt ist. Im Gehäuse 17 sind Kanäle 4-7 ausgebildet, welche den brefctfönaigen Isolator 45 aufnehmen. Das Zahnrad 33 steht in Eingriff mit einem kleineren Zahnrad 35» welches unterhalb des Zahnrads 33 angeordnet ist. Dieses kleinere Zahnrad 35 ist ^i* einem magnetischen Rotor verbunden. Der Rotor 3 besteht aus einem zylindrischen Dauermagneten, welcher in Fig. 4 besser erkennbar ist. Eine Spule 5 ist unmittelbar oberhalb des zylindrischen Magneten 3 angeordnet. Poistücke 39 erstrecken sich von der Spule 5 nach unten und teilweise um den zylindrischen Magneten 3 herum. Der zylindrische Magnet 3 'und die Spule 5 bilden einen Generator, wobei die Spule 5 als Generatoranker wirkt. Die Wirkungsweise des Generators wird später beschrieben. Eine Achse 64 des Klinkenrads 31 ist in einem Eager 66 angeordnet, welches am Gehäuse 17 befestigt ist.

Die Leitung 11 ist elektrisch mit der Ankerspule 5 verbunden und erstreckt sich gemäss Fig. 3 von der Ankerspule 5 unmittelbar aus der Schalteranordnung 1 heraus. Eine zweite Leitung 41 ist elektrischen zwischen der Ankerspule 5 und einem gemeinsamen Kontakt 43 angeordnet. Eine Leitung 13 ist mit einer Klemme 45 verbunden und eine Leitung 9 ist mit einer Klemme verbunden. Eine Blattfeder 49 ist einteilig mit der Klemme ausgebildet und eine zweite Blattfeder 51 ist einteiligt mit der Klemme 47 ausgebildet. Die Blattfedern 49 und 51 und die Klemmen 47 und 49 bestehen aus einem Leitermaterial. Die Kon-

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taktstellen 53 und 55 des gemeinsamen Kontaktes 43 liegen {jeweils unmittelbar neben den Federn 51 und 49· Die Klemmen. 47 und 45 sind auf einem zweiten Isolator 57 angeordnet. Der gemeinsame Eontakt 43 ist abnehmbar am Isolator 57 befestigt und die Eontaktpunkte 53 und 55 (Fig. 4) ragen durch in den Isolator 57 eingeschnittene Schlitze hindurch.

Das Ende des in ilg. 4 dargestellten zylindrischen Querglieds 19 besteht aus einem Halbzylinder, d. h. dieses Ende des Querglieds 19 ist mit einem flachen Abschnitt versehen, auf welchem die Blattfedern 49 und 51 gemäss Fig. 4 aufliegen. Die Blattfedern 49 und 51 liegen auf dem flachen Abschnitt des Querglieds 19 im Abstand von den Kontakten 55 und 53> wenn sich der Arm 7 in seiner in den Fig. 2, 3 und 4 dargestellten Mittellage befindet.

Die Bewegung des Handgriffs des Schalterarms 7 nach unten dreht das Querglied 19 im Uhrzeigersinn und bringt die Blattfeder 51 in Berührung mit Kontakt 53· In ähnlicher Weise dreht die Bewegung des Schalterarms 7 nach oben das Querglied 19 im Gegenzeigersinn und bringt die Feder 49 in Berührung mit Kontakt 55.

Nachdem nunmehr die Bauelemente der Schalteranordnung 1 beschrieben worden sind, wird die Betriebsweise des Schalters erläutert. Gemäss Fig. 5 gelangt bei einer Bewegung des Schalterarms 7 nach oben die obere Klinke 23 in Eingriff mit dem Klinkenrad 31 und treibt dieses im Uhrzeigersinn an. Die Bewegung des Klinkenrads 31 wird über die Zahnräder 33 und 35 auf den zylindrischen Magneten 3 übertragen. Die Drehung des Magneten 3 zwischen den Polstücken 39 induziert in der Ankerspule 5 eine Spannung. Während das Verhältnis zwischen den Zahnrädern 33 und 35 nicht kritisch ist, hat sich ein Verhältnis von 3 : 1 als zufriedenstellend erwiesen. Mit einem Zahnradverhältnis von 3 : 1 erzeugt eine Bewegung des Schalterarms über 60° eine Drehbewegung des zylindrischen Magneten

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über 180°. Die Bewegung des 'Schalterarms 7 nach oben bringt die Blattfeder 49 in Berührung mit dem Kontakt 55) wie dies aus Eg. 4 ersichtlich ist. Daher erscheint der in der Ankerspule 5 induzierte Spannungsimpuls an den Leitungen 13 und 11· Sobald der Schalterarm 7 freigegeben wird, kehrt er unter dem Einfluss der Feder 27 in seine in den Ug. 4 und 5 dargestellte mittlere Ruhestellung zurück.

Wird nunmehr der Schalterarm 7 von der Ruhestellung nach unten bewegt, so treibt die untere Klinke 23 das Klinkenrad 31 im Gegenzeigersinn an. Diese Bewegung wird wiederum durch die Kanäle 33 und 35 ^auf den zylindrischen Magneten 3 übertragen. Die Bewegung des Schalterarms 7 nach unten bringt die Blattfedern 51 in Berührung mit Kontakt 53· Daher erscheint die in der Ankerspule induzierte Spannung an den Leitungen 9 und 11.

Aus der vorausgehenden Beschreibung des Betriebs der Schalteranordnung 1 ist ersichtlich, dass die Schalteranordnung 1 einen Spannungsgenerator darstellt. Die durch die Bewegung des Schalterarms 7 erzeugte Spannung besteht aus einem niedrigen Spannungsimpuls, welcher zur Steuerung der Relaisanordnung 2 dient.

Die Relaisanordnung 2 ist im einzelnen in den Pig. 6 und 7 dargestellt. Die Fig. 6 stellt einen Querschnitt der gesamten Relaisanordnung dar und die Fig. 7 einen Teilschnitt, aus welcher die Leistungs-Schaltkontakte ersichtlich sind. Gemäss Fig. 6 besteht die Relaisanordnung 2 aus einem ersten Zungenrelais mit einer Spule 8, welche de Zungenschalter 10 umgibt. Ein zweites Relais mit einer Spule 12 umgibt einen Zungenschalter 14. Die Zungenschalter 10 und 14 sind übliche Zungenschalter, die im Handel erhältlich sind. Die Kontakte des Zungenschalters 10 werden durch Leitungen 18 und 16 aus dem Schalter herausgeführt. In ähnlicher Weise werden die

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Kontakte des Zungenschalters 14 durch Leitungen 20 und 22 aus dem Schalter herausgeführt. Die Spule 8 und der Zungenschalter 10 bilden das ^MEin"-Schaltsteuerrelais und die Spule 12 und der Zungenschalter 14 bilden das "Aus"Schaltsteusrrelais, wie aus Fig. 6 ersichtlich ist.

per Leistungsschalterabschnitt 28 der Relaisanordnung 2 best Ίϊ aus einer ersten Magnetspule 32 und einer zweiten Magnetspule 53· Em Magnetanker 31 ist mit dem oberen Kontaktarm 34 einer Schaltvorrichtung 30 verbunden. Die Schaltvorrichtung 30 weist einen oberen Kontaktarm 34 auf, welcher einen Kontakt 35 ^aneinem Ende und einen Kontakt 3& ^am anderen Ende besitzt, sowie ^ einen unteren Kontaktarm 36» welcher einen Kontakt 38 an einem Ende und eijuen Kontakt 37 ⁸^ anderen Ende aufweist. Die Leitung 44, welche der Leitung 44 in Pig. 1 entspricht, stellt die gemeinsame Leitung dar, welche unmittelbar mit der Belastung, der der Leistungsquelle und den Zungenschaltern 10 und 14 verbunden ist. Die Leitung 42 ist mit d?r* Hetzseite des Schalters 30 verbunden und die Leitung 4c ;teht mit der an die Belastung angeschlossenen Seite des Schalters 30 in Verbindung. Damit liegt die Belastung zwischen den Leitungen 48 und 44. Der Schalter 30 besteht aus einer über seinem Mittelpunkt wirkenden Schalteranordnung. Wird die Magnetspule 33> welche die Abschaltspule darstellt, betätigt, so wird der Magnetanker 3I nach oben gezogen, wodurch die Kontakte y\- und 36 nach unten gestossen werden. Die Abwärtsbewegung der' Kontakte 34 und 36 stösst die Kontakte 40 und 33 nach unten und der Kontakt 38 wird schnappartig geöffnet. Wird nunmehr die Magnetspule 32, welche die"Ein"-Sciialtspule darstellt, betätigt, so wird der Magnetanker 31 gemäss Fig. 6 erneut nach oben bewegt, die Kontakte 34 und 36 bewegen sich erneut nach unten und der Kontakt 38 gelangt schnappartig in die in Fig. 7 dargestellte Lage. Bei der in Fig. 7 dargestellten Lage der Kontakte ist die Netzspannung mit der Belastung verbunden. Anstelle der Schaltvorrichtung 30 kann auch -Jede

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"beliebige Schaltvorrichtung verwendet werden, welche bei einer Aufwärtsbewegung des Magnetankers 31 sowohl Kontakte schliesst wie öffnet*

Nachdem nunmehr die baulichen Einzelheiten der Schalteranordnung und der Relaisanordnung im einzelnen beschrieben wurden, wird anschliessend die Betriebsweise erläutert. Zur Vereinfachung sei angenommen, dass die in Hg. 1 dargestellte Belastung aus einer Glühlampe besteht, welche abgeschaltet ist. Soll nun die Lampe eingeschaltet werden, so wird der Schalterarm 7 in Einschaltrichtung bewegt, die in den Hg. 4- und 5 einer Bewegung nach unten entspricht. Die Abwärtsbewegung des Schalterarms 7 dreht den zylindrischen Magneten 3, wodurch in der Ankerspule 5 eine Spannung induziert wird, während gleichzeitig die Blattfeder 51 ^am Kontakt 53 anliegt. Die in der Spule 5 induzierte Spannung wird über die Leitungen 9 und 11 übertragen, da der Federkontakt 51 ^am Kontakt 53 zur Einschaltspule 8 aufliegt. Dieser Spannungsimpuls wird der Magnetspule 8 zugeführt, wodurch der Zungenachalter 10 geschlossen wird. Ist der Zungenschalter 10 geschlossen, so liegt die Netzspannung an der Einschaltspule 32, wodurch die Kontakte des Schalters 30 geschlossen werden. Es wird darauf hingewiesen, dass bei einer Bewegung des Schalterarms 7 nach unten und anschliessender Freigabe dieser selbsttätig in die Ruhestellung zurückkehrt. In anderen Worten, die Blattfeder 51 liegt kurzzeitig am Kontakt 53 auf, um den erzeugten Impuls zur Eins cha It spule 8 zu übertragen und kehrt dann in die Ruhestellung zurück. Sobald die Kontakte des Schalters 30 geschlossen sind, bleiben sie geschlossen, bis sie offengeschaltet werden.

Wird nunmehr der Schalterarm 7 aus seiner Ruhestellung nach oben bewegt, so wird die in der Spule 5 induzierte Spannung der Abschaltspule 12 über die Leitungen 11 und 13 zugeführt. Wird die Abschaltspule erregt, so wird der Zungenschalter 14 geschlossen und die Netzspannung liegt an der Abschaltspule 33· Wird die Abschaltspule 53 erregt, so werden die Kontakte

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des Schalters 30 geöffnet. Wiederum bewegt sich der Schalterarm selbsttätig aus der Abschaltstellung bei seiner Freigabe in die Buhestellung. Der Schalter JO bleibt offen, wenn er klinkenartig geöffnet wird, bis er erneut durch Betätigung der Einschaltspule 32 geschlossen wird.

Aus der vorausgehenden Beschreibung der Betriebsweise ist es offensichtlich, dass die Leitungen 9* 11 und 13 normalerweise keinen Strom führen. Der niedrige Spannungsimpuls, welcher bei der Bewegung des Schalterarms 7 nach oben oder unten erzeugt wird, ist die einzige von diesen Leitungen, geführte Spannung. Dieser niedrige Spannungsimpuls erfordert keine Leitungen, die für schwere Belastung geeignet sind. Ausserdem ist kein Transformator zum Betrieb des Systems erforderlich. Dagegen verwenden alle dem Anmelder bekannten Systeme einen Transformator, um die Netzspannung herabzusetzen und dann diese herabgesetzte Spannung zum Betrieb des Steuerkreises zu verwenden. Mit der vorliegenden Erfindung ist ein Transformator völlig überflüssig, da die Vorrichtung ihre eigene Steuerspannung erzeugt und die auf diese Weise erhaltene Steuerspannung von der Schalteranordnung 1 zur Relaisanordnung 2 durch eine beliebige Leitung geringen Durchmessers übertragen werden kann. Es könnte sogar lediglich ein leitender Anstrich verwendet werden, in dem die Lei-Düngen 9, 11 und 13 beispielsweise lediglich längs der Oberfläche einer Wand aufgedruckt sind, welche den Schalter und die Zungenanordnungen verbindet.

Es wird erneut darauf hingewiesen, dass die Erfindung zur Fernsteuerung in jeder Umgebung einschliesslich solcher mit erhöhter Gefahr verwendet werden kann. Da die Leitungen 9₅ 11 und 13 nicht ständig Strom führen, wird in diesen Leitungen keine Wärme erzeugt. Darüberhinaus entsteht bei der Bewegung des Schalterarms 7 i-ⁿ <3±e Einschalt- und Ausschaltstellung kein Eon takt funk en, da mit den Kontakten der Schalteranordnung

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1 keine Spannungsquelle mit. kontinuierlicher Spannung verbunden ist. Es ist daher offensichtlich, dass die Erfindung auch in explosionsgefährdeter Umgebung, beispielsweise in einer Wasserstoff-Atmosphäre, verwendet werden kann.

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Claims (18)

1. P-290 ?-9. Oktober 1971

   Pat entanspriiche

   Vorrichtung zur Fernsteuerung der Einschaltung einer Belastung, gekennzeichnet durch eine Spannungsquelle_s eine Relaisanordnung und eine Belastung, wobei die Relaisanordnung eine Einrichtung zur wahlweisen Verbindung und Trennung der Belastung und der Spannungsquelle aufweist, mit einer Schalteranordnung, welche eine Schalterbetätigungsvorrichtung und eine Einrichtung aufweist, welche einen Spannungsimpuls erzeugt, so oft die Schalterbetätigungsvorrichtung betätigt wird, und mit einer Einrichtung zur übertragung des erzeugten Spannungsimpulses an P die Relaisanordnung zur Steuerung der Einrichtung zur Verbindung und Trennung der Belastung und der Spannungsquelle.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Erzeugung des Spannungsimpulses eine Magneteiixrichtung und einen Magnetanker aufweist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalterbetätigungsvorrichtung einen Schalterhandgriff aufweist, welcher von einer Ruhestellung in eine Einschaltlage und von dieser Ruhestellung in eine Aus-

   t schaltlage gebracht werden kann, wobei die Einrichtung zur Erzeugung der Spannung jedes Kai einen Spannungsimpuls abgibt, wenn der Schalter aus seiner Ruhestellung bewegt wird.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3₅ dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteranordnung einen Ein-Kontakt aufweist, welcher

   - geschlossen ist, wenn der Schalterhandgriff aus seiner Ruhestellung in die Ein-Stellung bewegt wird, sowie einen Aus-Kontakt, welcher geschlossen ist, wenn der Schalterhandgriff aus seiner Ruhestellung in die Aus-Stellung bewegt wird.

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5. 5- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 Ms 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Übertragung des erzeugten Spannungsimpulses zur Eelaisanordnung eine Einrichtung zur Übertragung eines Impulses zur Einrichtung zur Verbindung und Trennung der Last aufweist, wenn der genannte Aus-Kontakt geschlossen wird, um die Belastung von der Spannungsquelle zu trennen und, wenn der EinKontakt geschlossen wird, um die Belastung mit der Spannungsquelle zu verbinden.
6. 6. Vorrichtung zur Fernsteuerung der Einschaltung einer Belastung, gekennzeichnet durch eine Spannungsquelle, eine Eelaisanordnung und eine Belastung, wobei die Eelaisanordnung eine Einrichtung zum Verbinder und zum Trennen der Belastung und Spannungsquelle aufweist, mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines Spannungsimpulses, die von der Eelaisanordnung entfernt angeordnet ist, und mit einer Einrichtung zur Verbindung der Einrichtung zur Erzeugung des Spannungsimpulses mit der Relaisanordnung.
7. 7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Erzeugung dee Spannungsimpulses eine Schalteranordnung aufweist, sowie einen zylindrischen Magneten und eine Magnetspule, wobei der Magnet mit der Magnetspule zusammenarbeitet, um in der Spule Jedesmal bei Betätigung der Schalteranordnung eine Spannung zu induzieren.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Erzeugung des genannten Spannungsimpulses eine Schalteranordnung aufweist, welche eine Ein-Kontaktanordnung und eine Aus-Kontaktanordnung besitzt, mit einem Schalterbetätigungselement_t welches eine Ruhestellung, eine Aus-Stellung und eine Ein-Stellung aufweist, mit einer Einrichtung, um das Schalterbetati-

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   P-290 ,

   gungselement normalerweise derart in der Ruhestellung zu halten, dass das Schalterbetätigungselement selbsttätig in diese Ruhestellung zurückkehrt;, nachdem das Betätigungselement aus der Ruhestellung entweder in die Ein-Stellung oder in die Aus-Stellung bewegt wurde, mit einer ersten und einer zweiten Klinke, die mit dem Betätigungselement in Wirkungsverbindung stehen, mit einem zylindrischen Magneten und einer magnetisch mit dem Magneten gekoppelten Magnetspule, mit einem mit dem Magneten verbundenen Klinkenrad, welches gegenüber der ersten und der zweiten Klinke derart angeordnet ist, dass eine Bewegung des Schalterbetätigungselementes aus der Ruhestellung in die Ein-Stellung ein Eingreifen der ersten P Klinke mit dom Klinkenrad erzeugt, wodurch der Magnet verdreht und ein Spannungsimpuls in der Magnetspule erzeugt wird, während eine Bewegung des Schalterbetätigungselements aus der Ruhestellung in die Aus-Stellung die zweite Klinke in Eingriff mit dem Klinkenrad bringt, wodurch der Magnet verdreht und in der Magnetspule eine Spannung induziert wird.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Klinkenrad mit dem Magneten durch eine Zahnradübertragung verbunden ist, welche aus einem ersten Zahnrad besteht, das einteilig mit dem Klinkenrad ausgebildet fe ist und einem zweiten Zahnrad., welches mit dem Magneten verbunden ist.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9» dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Kopplung der Einrichtung zur Erzeugung des Spannungsimpulses mit der Relaisanordnung einen ersten Leiter aufweist, welches zwischen der Magnetspule und der Relaisanordnung liegt, sowie einen zweiten Leiter, welcher zwischen der Magnetspule und einem gemeinsamen Kontakt der Schalteranordnung

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    liegt, einem dritten Leiter, welcher zwischen dem ELn-Kontakt und der Relaisanordnung liegt und einem vierten Leiter, welcher zwischen dem Aus-Eontakt und der Relaisanordnung liegt.
11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Relaisanordnung ein erstes Zungenrelais aufweist, welches auf den erzeugten Spannungsimpuls anspricht, wenn das Schalterbetatigungselement in die Ein-Stellung bewegt wird, sowie ein zweites Zungenrelais, welches auf den erzeugten Spannungsimpuls anspricht, wenn das Schalterbetätigungselement in die Aus-Stellung bewegt wird, mit einer Magnetspule, welche einen Einschalt-Abschnitt aufweist, welcher auf das Schliessen des ersten Zungenrelais anspricht, um die Belastung mit der Spannungsquelle zu. verbinden, sowie einen Abschalt-Abschnitt, welcher auf das Schliessen des zweiten Zungenrelais anspricht, um die Belastung von der Spannungsquelle zu trennen.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zungenschalter in seiner Schliesslage den genannten Einschalt-Magnetspulenabschnitt an die Spannungsquelle legt und der zweite Zungenschalter in seiner geschlossenen Stellung den genannten Ausschalt-Magnetspulenabschnitt an die Spannungsquelle legt.
13. 13· Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der der Spannungsquelle zugeordnete Schalter auf eine kurzzeitige Betätigung des Einschalt-Magnetspulenabschnitts anspricht, um die Belastung mit der Spannungsquelle zu verbinden und dass er ferner auf eine kurzzeitige Betätigung des Ausschalt-Magnetspulenabschnitts anspricht, um die Belastung von der Spannungsquelle zu trennen.

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14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 10 und einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zungenrelais mit dem dritten Leiter verbunden ist und dass das zweite Zungenrelais mit dem vierten Leiter verbunden ist.
15. 15· Vorrichtung zur Fernsteuerung der Einschaltung einer Belastung,, gekennzeichnet durch eine Schalteranordnung, die einen gemeinsamen Kontakt aufweist, sowie einen Ein-Kontakt, einen Aus-Kontakt, ein Betätigungselement, welches eine Ruhestellung besitzt, sowie eine Einstellung, in welcher der Ein-Kontakt mit dem gemeinsamen Kontakt verbunden ist und eine Aus-Stellung, in welcher der Aus-Kontakt mit dem gemeinsamen Kontakt verbunden ist, mit einer Einrichtung zur selbsttätigen Rückkehr des Betatigungselementes in die Ruhestellung aus der Ein-Stellung und aus der Aus-Stellung, und mit einer Einrichtung, die auf die Bewegung des Betatigungselementes aus der Ruhestellung heraus anspricht, um einen Spannungsimpuls zu erzeugen.
16. 16. Schalteranordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Erzeugung eines Spannungsimpulses einen zylindrischen Magneten und eine Hagnetspule aufweist.
17. 17· Schalteranordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste und eine zweite Klinke in Wirkangsverbindung mit dem Betätigungselement stehen und ein Klinkenrad mit dem zylindrischen Magneten über eine Zahnradverbindung gekoppelt ist, wobei eine Bewegung des Betatigungselementes aus der !Ruhestellung heraus den zylindrischen Magneten dreht und dabei in der Hagnetspule eine Spannung induziert wird.

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18. 18. Schalteranordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnradverbindung ein erstes Zahnrad aufweist., welches einteilig mit dem Klinkenrad ausgebildet ist sowie ein zweites Zahnrad, welches unmittelbar mit dem Magneten verbunden ist, wobei das erste und das zweite Zahnrad ein derartiges Übersetzungsverhältnis aufweisen, dass eine geringe Bewegung des Betätxgungselementes aus der Ruhestellung heraus eine entsprechend gross ere Bewegung des Magneten hervorruft.

    19· Schalteranordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetspule eine erste Leitung aufweist, die mit dem gemeinsamen Kontakt verbunden ist sowie eine zweite Leitung, wobei die Bewegung des Betatigungselementes in die ELn-Stellung zwischen der ersten Leitung und dem ELn-Kontakt einen Spannungsimpuls erzeugt, und die Bewegung des Betätxgungselementes in die Aus-Stellung zwischen der zweiten Leitung und dem Aus-Kontakt einen Spannungsimpuls liefert.

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