DE339261C - Vorrichtung fuer synchrone elektrische Fortschaltung von zwei Apparaten - Google Patents

Description

Die nachstehend beschriebene Einrichtung betrifft elektrische Fortschaltvorrichturigen mit Schrittschaltung, deren Betätigung durch Schließen und öffnen eines elektrischen Stromes erfolgt. Dieser Fortschaltstrom wirkt wechselweise durch zwei einander gegenüberliegende Elektromagnete auf einen gemeinsamen Fortschaltanker, so daß dieser eine hin und her gehende Bewegung ausführt. Es sind also

ίο zwei verschiedene Bewegungen, die der Fortschaltanker ausführt, die eine unter dem Einfluß des einen Magneten zu diesem hin, die andere unter dem Einfluß des zweiten Magneten von dem ersten Magneten fort, einen Linksschritt und einen Rechtsschritt. Diese hin und her gehende Bewegung des Ankers wird durch eine Hemmung (Echappement) auf ein Uhrwerk oder Laufrad übertragen und regelt dessen Gang, indem jede dieser Bewegungen einen gleichsinnigen Schritt des Laufrades verursacht.

Sind zwei solcher Vorrichtungen dem Einfluß des gleichen Fortschaltstromes ausgesetzt, so müßten sie beide die gleichen Schritte machen, d. h. synchron laufen. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß selbst geringe störungsweise auftretende Ungleichheiten in der elektrischen, magnetischen oder mechanischen Anordnung leicht ein Zurückbleiben des davon betroffenen Apparates und damit ein Außertrittfallen der beiden zusammenarbeitenden Apparate hervorrufen.

Man hat nun zur Synchronisierung mittels einer Hilfsleitung einen Hilfsstromkreis mit einem Relais geschaffen, der über hintereinander geschaltete, von den einzelnen Lauf- ■

rädern gesteuerte Kontakte geführt- wird. Jedes Laufrad schließt den zugehörigen Relaiskontakt z. B. erst, wenn es den Linksschritt — also den Schritt, der durch das Schließen des Förtschaltstromes über den linken Magneten verursacht wird ·— beendet hat, so daß der Relaisstrom wegen der Hintereinanderschaltung der Kontakte erst geschlossen wird, wenn beide Apparate den Linksschritt beendet haben. Dann ist der Relaisstrom geschlossen und bewirkt, daß der Relaismagnet seinen Relaisanker anzieht und dadurch den Fortschaltstrom über den linken Magneten öffnet, so daß nun unter dem Einfluß eines rechten Magneten der Rechtsschritt von den Apparaten ausgeführt werden kann.

Diese Anordnung ist offenbar nicht durchgreifend, da ja nur der Linksschritt, nicht aber auch der Rechtsschritt synchronisiert wird. Wird dieser von einem voröilenden Apparat z. B. so schnell beendet, daß der andere Apparat seinen
noch nicht geöffnet hat,
der Relaisstrom sogleich
dadurch der Fortschaltstrom über den Linksmagneten hergestellt, der den nacheilenden Apparat nun in dem alten Linksschritt festhält, den voreilenden jedoch den nächstfolgenden Linksschritt ausführen läßt, d. h. die Apparate sind außer Tritt gefallen.

Offenbar müßten, damit auch der Rechtsschritt synchronisiert wird, die den Relaisstrom öffnenden Relaiskontakte nicht hintereinander, sondern parallel geschaltet liegen, damit erst dann eine Unterbrechung des Relaisstromes erfolgt, wenn alle Relaiskontakte

Relaisstromkontakt so wird trotzdem unterbrochen und

ausnahmdos geöffnet haben, d. h. alle Laufräder den Rechtsschritt beendet haben. Um das Problem vollständiger Synchronisierung zu lösen, müßten also die Relaiskontakte zum Fortschaltstromschluß über den Linksmagneten hintereinander, zum Fortschaltstromschluß über den Rechtsmagneten parallel geschaltet angeordnet werden.

Um ferner die Verwendbarkeit der Vorrichtung auf breitere Grundlage zu stellen, ist es außerdem erforderlich, ohne die Hilfsleitung auszukommen, die bei der oben geschilderten Anordnung für den Relaishilfsstrom angewandt wurde. Dann erst ist es möglich, die Einrichtung an vorhandenen Anlagen (Telephon, Telegraph usw.), z. B. zum Antrieb von Ferndruckern, Uhren usw., zu verwenden, ohne daß besondere Leitungen verlegt werden. Die Lösung dieser beiden Aufgaben bildet den Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Nach ihr wird nur der Relaisstrom ferngeleitet, während der eigentliche Fortschaltstrom für jeden Apparat ein Lokalstrom — zwischen einem Plus- und Minuspol einer bei jedem Apparat befindlichen Batterie — ist. Durch das Relais wird dieser Lokalstrom wechselweise über Links- nnd Rechtsmagnet gesteuert. Ferner erhält jeder Relaismagnet drei getrennte Wicklungen, von denen die eine, die Reihenwicklung, mit der gleichen Wicklung des Relaismagneten des andern Apparates und mit den. durch die Laufräder gesteuerten Kontakten, zwischen einem dritten Pol — einem Nullpol — des einen Apparates und dem Minuspol derselben Batterie in Reihe geschaltet ist. Die beiden andern Wicklungen des Relaismagneten (die Parallelwicklungen) werden alternativ, d, h. entweder nur die eine oder nur die andere, gebraucht, je nachdem ob der zugehörige Apparat Geber oder Empfänger ist. Sie sind im Gegensinn zueinander gewickelt. Je eine von den Parallelwicklungen jedes Relaismagneten werden einerseits durch den Relaisanker im Betätigungsfall parallel zueinander an die Linienleitung angeschlossen, anderseits sind sie mit dem Pluspol der zu jedem Apparat gehörigen Batterie verbunden. So kommt einerseits erst eine Umschaltung des Fortschaltstromes auf den Rechtsmagneten zustande, wenn beide Apparate den Linksschritt bis zu Ende ausgeführt und dadurch den Stromkreis zu dem Nullpol und dem Minuspol der einen Batterie geschlossen haben, anderseits wird, der Relaisstrom nur unterbrechen und damit der Fortschaltstrom über den Linksmagneten wieder hergestellt, wenn beide Apparate den Rechtssehritt ganz beendet und damit in einem Apparat den Nullpol, im andern den Minuspol wieder abgeschaltet haben.

In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Anordnung schematisch dargestellt. Es bedeutet in jedem Apparat:

α den Linksmagneten, b den zugehörigen Anker, c den auf denselben Anker einwirkenden Rechtsmagneten und d das dnrch den Anker angetriebene Laufrad. Mit letzterem fest verbunden bewegt sich der Fahrarm e so auf einer festen Isolierscheibe f schleifend, daß er nach Ausführung des Linksschrittes (d. h. also, wenn der Fortschaltstrom sich über dtn Linksmagneten ausgewirkt hat) einen in der Isolierscheibe angeordneten leitenden Beleg g· berührt nach Ausführung des Rechtsschrittes (also wenn der Fortschaltstrom über den Rechtsmagneten ausgewirkt hat) sich so stellt, daß er zwischen zwei Belegen g· steht und keinen davon berührt. Das Relais h besitzt die drei Wicklungen i, t, k und den Relaisanker Z. Die Linie m verbindet die beiden Apparate miteinander. Die beiderseitige Erdung erfolgt bei n. Die Stromquelle 0 hat drei Spannungspole φ, q und r. Die Magnete a und c sind einerseits fest mit Pol φ verbunden, anderseits werden sie abwechselnd durch den Relaisanker I an Pol r geschaltet. An den gleichen Pol wird die Wicklung i geschaltet, wenn der Relaisanker I angezogen ist. Die Wicklung i steht anderseits mit der Linie m und den Wicklungen k bzw. t in Verbindung, die durch den Fahrarm e und die Belege g in einem Apparat I mit Pol p, im anderen II über die Erdung η mit Pol p verbunden sind.

Da die Schaltung eines Apparates verschieden ist, je nachdem ob er oder der Gegenapparat Geber bzw. Empfänger ist, gelangt ein Umschalter s zur Anwendung, durch den in der Ruhestellung, die in der Figur mit I bezeichnet ist, die Belege g an den Spannungspol f und in der Betriebsstellung II an den Pol q geschaltet werden. Stehen daher in beiden Apparaten die Umschalter s in der Ruhestellung I, so fließt kein Relaisstrom. Wird in einem von beiden Apparaten der Umschalter s aus der Ruhestellung I in die Betriebsstellung II gebracht, so fließt der Strom von Spannungspol q dieses Apparates, wie oben beschrieben, durch den andern Apparat nach dem Spannungspol j> zurück, und die Vorrichtung tritt in Tätigkeit. Je nachdem, ob nun Apparat I oder Apparat II der Antriebsapparat ist, d. h. je nachdem, ob in Apparat I oder II die Belege g an dem Pol q liegen, fließt der Strom von Apparat I durch die Relaisspulen, k nach Apparat II oder umgekehrt. Da nun die Haltestromspule gleiche Wirkung auf den Relaismagneten h ausüben soll wie die Relaisstromspule k, so wird gleichzeitig mit der Umschaltung der Pole q und j> nach, den Belegen g durch den Umschalter s in. Ruhestellung I die Spule i und in Betriebs-

Stellung II die Spule t an den Pol r geschaltet. Die nicht angeschaltete Spule bleibt tot. Da die Spulen i und t in entgegengesetztem Sinne gewickelt sind und die eine vor, die andere hinter der Spule k — von der Linie aus betrachtet — an den Kontaktarm e angeschlossen sind, bleibt die Wirkung der in Betrieb befindlichen Spule i oder t immer gleichsinnig mit der Relaisspule k.

ίο In folgendem sei Stromverlauf und .Arbeitsweise an Hand der Figur näher erläutert. In dem in der Figur dargestellten Augenblick befinden sich dil beiden Umschalter s in der stark ausgezogenen Stellung I, also die Vorrichtung im Ruhezustand. In dieser Stellung findet kein Stromverbrauch siatt, ausgenommen ein schwacher Lokalstrom bei jedem Apparat durch den Linksmagneten a, und zwar:

1. von r, I, α nach p in jedem Apparat.

Um nun z. B. vom Apparat II aus die Vorrichtung in Tätigkeit zu setzen, wird dort der Umschalter s in die gestrichelt angedeutete Stellung II gebracht. Es ergibt sich dann:

2. ein Relaisstrom von Pol q der Batterie des Apparates II durch den Umschalter s, die Belege g, den Fahrarm e, die Relaisspule k, die* Linie m nach Apparat I, dort durch k, e, g, s, η zur Erde und durch diese zurück nach Pol p der Batterie des Apparates II.

Infolge dieses Stromes werden in beiden Apparaten die Relaisanker I angezogen. Hierdurch wird der vorher erwähnte Lokalstrom 1 durch den Linksmagneten a in beiden Apparaten unterbrochen, · und dafür schließen sich folgende Stromkreise:

3. Haltestrom von r, I, s, t, e, g, s nach p in Apparat II.

4. Haltestrom von r, I, s, i, k, e, g, s nach p in Apparat I.

5. Haltestrom von r, I, s, t, k, m in Apparat II nach Apparat I durch k, e, g, s, η und zur Erde zurück nach p des Apparates II.

6. Haltestrom von r, I, s, i, m in Apparat I nach Apparat II durch k, e, g, s, q, p, η zurück durch -die Erde nach p des Apparates I.

7. Fortschaltstrom von r, I, c nach p in beiden Apparaten.

Da der Linksmagnet α nun stromlos ist, wird der Anker b von dem Rechtsmagneten c infolge des Stromes 7 angezogen. Das Laufrad macht dadurch den Rechtsschritt, nach dessen Beendigung der. Schleifarm e nicht mehr mit den Belegen g leitend verbunden ist. Führen beide Apparate den Rechtsschritt gleichzeitig zu Ende, so werden der Relaisstrom 2 und die Halteströme 3, 4, 5 und 6 gleichzeitig unterbrochen, die Relaisanker / losgelassen und Fortschaltstrom I wieder geschlossen. Eilt Apparat II beim Rechtsschritt vor und unterbricht bei sich die Verbindung e bis g, so hören nur der Relaisstrom 2 und [ die Halteströme 3 und 6 auf, dagegen bleiben : die Halteströme 4 und 5 so lange bestehen und ; halten dann die Relaisanker in beiden Appa- ! raten angezogen, damit den Fortschaltstrom über Magnet α weiter geöffnet' und denjenigen über Magnet c geschlossen, bis auch der Apparat I nachgekommen ist und mit Beendigung des Rechtsschrittes auch bei sich die Verbindung e bis g unterbrochen und damit auch die Halteströme 4 und 5 geöffnet hat.

Eilt dagegen der Apparat I vor, so bleiben die Halteströme 3 und 6 bestehen, bis Apparat II nachgekommen ist. Erst wenn beide Apparate den Rechtsschritt beendet haben, hören die Ströme in den Relais auf, geben die Anker I frei, öffnen damit den Strom über den Rechtsmagneten c und schließen den Fortschaltstrom über den Linksmagneten a. Der Rechtsschritt der Apparate ist somit zwangläufig synchronisiert.

Unter der Einwirkung der wiederhergestellten Fortschaltströme 1 ziehen die Fortschaltmagnete α die Anker b an, und die Läufräder führen den Linksschritt aus. Nach dessen Beendigung ist wieder die Verbindung e, bis g hergestellt. Solange dies nur bei einem Apparat der Fall ist, kann jedoch kein Strom durch die Relais zustande kommen, da die Halteströme 3 bis 6 erst nach Anziehen des Relaisankers geschlossen werden, der Relaisstrom selbst aber noch bei 0 bis g des nacheilenden Apparates unterbrochen ist. Erst wenn dieser nachgekommen ist und auch den Linksschritt beendet hat, ist der Relaisstrom 2 hergestellt, und das Spiel kann weitergehen. Somit ist auch der Linksschritt der Apparate zwangläufig synchronisiert. Schaltung, Wicklungssinn und Bemessung der Relaisspulen i, k, t sind so getroffen, daß im Falle gleichzeitigen Bestehens des Relaisstromes 2 und aller Halteströme 3 bis 6 die Wirkungen der Spulen auf die Relaismagnete gleichsinnig sind, desgleichen wenn Apparat I voreilt, und daß der im Falle des Voreilens von Apparat II in der Spule k des Apparates I entstehende Gegenstrom so klein bleibt, daß die Wirkung der Spule i nicht beeinträchtigt wird. Aus diesem Grunde ist auch die Spule i vor der Spule k, die Spule t dagegen hinter der Spule k — von der Linie m aus betrachtet — an den Kontaktarm e angeschlossen.

Soll nunmehr die Vorrichtung wieder stillgesetzt werden, so ist der Umschalter in Apparat II aus der Stellung II wieder in die Stellung I zu bringen. Dann befindet sich die Vorrichtung wieder in Ruhezustand und kann beliebig entweder von Apparat I aus oder von Apparat II aus in Tätigkeit gesetzt werden.

Bei einer Verwendung der hier beschriebenen Fortschaltvorrichtung für Ferndrucker u. ä. erfolgt das Anhalten des Umlaufs an einer

bestimmten Stelle in bekannter Weise entweder durch Unterbrechung der Zuleitung zu einem Beleg g oder dadurch, daß dem Kontaktarm e in einer Zwischenstellung zwischen zwei Belegen g eine leitende Verbindung mit g geboten wird. In einem Falle bleiben dann die Fortschaltanker b von den linken Magneten α angezogen stehen, im andern Falle von den rechten Magneten c.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Vorrichtung für synchrone elektrische Fortschaltung von zwei Apparaten, die durch abwechselndes Schließen und Öffnen eines Fortschaltstromes angetrieben werden, dadurch gekennzeichnet, daß bei Benötigung nur einer Linienleitung (m) zur Verbindung der beiden Apparate untereinander je ein Relais Qi) mit einer Reihenwicklung (k) und zwei gegensinnig zueinander gewickelten Parallelwicklungen (i, t) bei jedem Apparat verwandt wird, durch dessen Anker (I) ein Lokalstrom von einer

   ■ bei'jedem Apparat befindlichen Batterie (o) abwechselnd über den einen von zwei . einander gegenüberliegenden Magneten (a und c) geschlossen bzw. unterbrochen wird, so daß ein beiden Magneten gemeinsamer Anker (δ) in jedem Apparat durch seine hin und her gehende Bewegung in bekannter Weise ein Laufrad (d) und eine

   Kontaktvorrichtung (e, g) in Umlauf versetzt, wobei nur, wenn in beiden Apparaten die Anker (δ) von dem gleichen Magneten (a) vollständig angezogen sind, von der Stromquelle des einen durch Umschaltung zum Geber gewordenen Apparates (II) aus über dessen Kontaktvorrichtung (e, g), über die durch die Linie (m) verbundenen Reihenwicklungen (k) der Relais (h), über die Kontaktvorrichtung (e, g) des andern^ Apparates (I) und über die Erde ein Relaisstrom zustande kommt, der mittels der Relaisanker (ΐ) die Magnete [a und c) umschaltet und Halteströme über diejenige der beiden Parallelwicklungen (i bzw. t) in jedem Relais schließt, die bei der jeweiligen Stromrichtung mit der zugehörigen Reihenwicklung gleichwirkend ist, welche (Halteströme) nur dann sämtlich unterbrochen werden, so daß sie die Relaisanker freigeben, wenn die Kontaktvorrichtungen (e, g) beider Apparate geöffnet sind, also wenn beide Anker (δ) von dem andern Magneten (c) völlig angezogen sind, wodurch erreicht wird, daß der Strom durch die Magnete (a oder c) des einen Apparates (I) erst dann unterbrochen wird, wenn die entsprechenden Magnete des andren Apparates (II) ihre Anker (δ) völlig in die Endlage gebracht haben.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen,

   BEHLIN, GEDItVCKT IN DER REICHSDRUCKEREI.